Dissertations / Theses: 'Metodologie fluide'

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Callalli, Palomino Zulema. "Compartiendo historias personales me expreso con fluidez." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15299.

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Abstract:

El proyecto de innovación educativa denominado “Compartiendo historias personales me expreso con fluidez”, surge del análisis de los resultados del monitoreo docente, mediante el cual se determinó que el 85% de las docentes presentan dificultad para plantear sesiones motivadoras y utilizan estrategias de expresión oral que no se ajustan a las características de los estudiantes. El objetivo central es que las docentes conozcan sobre el desarrollo de la expresión oral en estudiantes de 4 años. El proyecto se sustenta sobre conceptos de Cassany, quien señala que expresarse oralmente es lograr comunicarse con ciertas cualidades verbales o no verbales respetando convencionalidades. Por su parte, Gardner (1999), señala que la expresión oral va de la mano con la fluidez verbal, saber utilizar correctamente las palabras para expresar lo que pensamos. Condemarín (2003), sugiere estrategias específicas para el fin y Mussem (1982), precisa las características de niños de 4 años. Se considera el enfoque por competencias y el comunicativo textual. Para construir el proyecto se elaboró el FODA como base para precisar el árbol de problemas y de objetivos, luego la matriz de consistencia previa fundamentación teórica; con todos estos insumos se logra construir el trabajo académico que consta de dos partes: Marco conceptual y el Proyecto de innovación con anexos. A partir de la implementación del proyecto de innovación, se espera que las docentes conozcan sobre el desarrollo de la expresión oral en estudiantes de 4 años y manejen estrategias adecuadas para fomentar el desarrollo de la expresión oral fluida utilizando creativamente recursos o materiales. La conclusión principal es que los estudiantes mejoran sus aprendizajes en la medida en que las docentes manejen adecuadamente la información sobre el desarrollo y las características de los mismos, específicamente sobre la expresión oral, que les permitirá diseñar estrategias adecuadasen las sesiones de aprendizaje, lo cual incide en la mejora de la institución.
Trabajo académico

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Flores, Édson. "Metodologia de modelagem de diferentes dissipadores de calor com resfriamento líquido em microcanais." Universidade do Vale do Rio dos Sinos, 2017. http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/6726.

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Abstract:

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-10-26T11:44:55Z No. of bitstreams: 1 Édson Flores_.pdf: 3781858 bytes, checksum: ecc6bea71a85c8419f9ea9400766fdf3 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-10-26T11:44:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Édson Flores_.pdf: 3781858 bytes, checksum: ecc6bea71a85c8419f9ea9400766fdf3 (MD5) Previous issue date: 2017-05-12
CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Este trabalho tem como objetivo a modelagem de diferentes dissipadores de calor com resfriamento líquido em microcanais. A proposta é a utilização de softwares de dinâmica de fluidos para analisar o desempenho térmico em diferentes geometrias construtivas de microcanais. O software utilizado para a realização das simulações CFD foi o Ansys Fluent R . O trabalho aborda as etapas prévias necessárias para simulação CFD, destacando a etapa de geração de malha para as simulações, envolvendo o estudo de convergência de malha, os critérios de aceitação da simulação e as técnicas de refino na interface líquido-sólido, procedimento necessário para modelagem correta da física de transferência de calor. Foram estudadas geometrias de microcanais de seção retangular em paralelo, microcanais de estrutura pinada e microcanais em rede de fractal do tipo H. Este trabalho também apresenta o modelamento de um estudo de caso em que os microcanais em paralelo são formados pelas paredes de material adesivo fixado em um bloco de alumínio. Os resultados obtidos servem para auxílio em uma etapa de construção de um protótipo experimental. No estudo dos microcanais de seção retangular em paralelo e de microcanais de estrutura pinada, variou-se os aspectos dimensionais buscando a melhor resposta de desempenho térmico, sendo isso expresso em termos de resistência térmica. A simulação de microcanais em rede de fractal H foram realizadas para uma comparação qualitativa referente as demais geometrias estudadas. Um problema discutido no decorrer deste trabalho foi a necessidade de mudança do modelo de viscosidade laminar para um modelo de viscosidade turbulenta, apesar das velocidades do fluido no interior dos microcanais serem baixas e expressarem um número de Reynolds baixo. As técnicas de remoção de calor em microcanais podem colaborar de forma decisiva no gerenciamento térmico de um projeto, na menor energia empregada para o resfriamento e na diminuição das dimensões de um produto final. As geometrias estudadas podem ser construídas em uma camada metálica de uma placa de circuito impresso do tipo metal core, como também estarem presentes em uma estrutura de silício de um chip. O domínio das técnicas de modelagem térmica com softwares simuladores de dinâmicas de fluidos apresentados neste trabalho podem auxiliar na busca de soluções para a remoção de calor em micro-escala, reduzir a necessidade de produção de protótipos, e por consequência, diminuir custos.
This work has the objective of modeling different heat sinks with liquid cooling in microchannels. The proposal is the use of fluid dynamics software to analyze the thermal performance in different constructional geometries of microchannels. The software used to perform the CFD simulations was Ansys Fluent R . This work addresses the previous steps required for CFD simulation, highlighting the step of mesh generation for the simulations, involving mesh convergence study, simulation acceptance criteria and refining techniques at the liquid-solid interface, a procedure necessary for Modeling of heat transfer physics. The geometries studied were of rectangular section microchannels in parallel, microchannels of pinched structure and microchannels in fractal network of type H. A case study was also modeled in this work in which parallel microchannels were formed by walls of adhesive material In an aluminum block, in which the results obtained serve to aid in a stage of construction of an experimental prototype. In the study of the microchannels of rectangular section in parallel and microchannels of pinned structure, we varied the dimensional aspects seeking the best response of thermal performance, being expressed in terms of thermal resistance. The simulation of microchannels in fractal network H was performed for a qualitative comparison referring to the other geometries studied. A problem discussed in the course of this work was the need to change the laminar viscosity model to a turbulent viscosity model despite the velocity of the fluid inside the microchannels being low and expressing a low Reynolds number. Techniques for heat removal in microchannels can contribute decisively to the thermal management of a project, the lower energy used for cooling and the reduction of the dimensions of an end product. The geometries studied can be constructed in a metal layer of a metal core type printed circuit board, as well as being present in a one-chip silicon structure. The domain of thermal modeling techniques with fluid dynamics simulators presented in this paper can help in the search for technological solutions for micro-scale heat removal, reduce the need for prototype production, and consequently reduce costs.

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Faina, Nicola. "Metodologie innovative per il monitoraggio dell'interazione fluido-struttura mediante misure senza contatto." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2014. http://hdl.handle.net/11577/3424055.

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Abstract:

This thesis deals with a particular line of research in the context of a larger research project which aims to develop innovative measurement methodologies for the analysis of fluid-structure interaction, with special reference to monitoring and diagnostic components of the power equipment (turbines, wind turbine blades, etc..). In particular, the objective was focused on the measurement by Thermoelastic Stress Analysis (TSA) of stress on wind turbines fully assembled and in real operating conditions, even moving at high speeds. In a first experimental step, we designed case studies and reproduced in laboratory (wind tunnel) the loading conditions considered to be significant and representative of the real operating conditions of the components. Instrumental acquisitions were performed simultaneously with traditional contact measures and thermographic non-contact measures. Then we developed two innovative solutions for post-processing. First, we developed an algorithm for motion compensation of the thermographic image, by pattern recognition for tracking thermal markers appropriately positioned on the surface of the mechanical component in question, which allows the passage of the acquired thermographic measure from an absolute reference system fixed with respect to the camera to a relative reference system integral with the mechanical component. In this way we got a new sequence of thermographic images "rotated" to be subjected to a second algorithm for the validation and the scaling of the thermographic tensional map of the entire body, through the comparison with the conventional measures simultaneously acquired, which finally allows to get a tensional map quantitatively significant over the entire surface of the body under examination. In this way, using the obtained results, it is possible to apply the thermoelastic analysis (TSA) for the measurement of continuous stress maps on the entire surface of the components in question. So we can overcome the limitations of traditional contact measurements, which are difficult to apply in some operating conditions (components in random motion) and in some geometric areas of components, and that always provide only point measurements.
La presente tesi tratta una particolare linea di ricerca nell'ambito di un più ampio progetto di ricerca avente l'obiettivo di sviluppare metodologie di misura innovative per l'analisi dell'interazione fluido-struttura, con particolare riferimento al monitoraggio ed alla diagnostica di componenti di impianti energetici (turbine, pale di turbine eoliche, ecc.). In particolare, l'obiettivo è stato focalizzato sulla misura delle stato tensionale mediante Thermoelastic Stress Analysis (TSA) di turbine eoliche completamente assemblate ed in condizioni reali di esercizio, anche in movimento a velocità elevate. In una prima fase puramente sperimentale, sono stati progettati i casi di studio, sono state riprodotte in laboratorio (galleria del vento) le condizioni di sollecitazione ritenute significative e rappresentative delle reali condizioni di esercizio dei componenti, e sono state eseguite le acquisizioni strumentali contemporaneamente con misure tradizionali a contatto e misure termografiche senza contatto. Successivamente sono state sviluppate due soluzioni innovative di post-processing, fondamentali per il raggiungimento del risultato. Dapprima la messa a punto di un algoritmo di compensazione del movimento dell'immagine termografica, per l'inseguimento mediante pattern recognition di marcatori termici opportunamente posizionati sulla superficie del componente meccanico in esame, che consente il passaggio della misura termografica acquisita da un sistema di riferimento assoluto fisso rispetto alla termocamera ad un sistema di riferimento relativo solidale al componente stesso. In tal modo si ottiene una nuova sequenza di immagini termografiche "derotate" da sottoporre al successivo algoritmo per la validazione e la scalatura della mappa tensionale termografica dell'intero corpo in esame mediante il confronto con le misure convenzionali puntuali acquisite contemporaneamente, che consente infine di ottenere una mappa tensionale quantitativamente significativa su tutta la superficie del corpo in esame. In tal modo, utilizzando i risultati conseguiti, risulta possibile applicare l'analisi termoelastica (TSA) per la misura di mappe continue dello stato tensionale sull'intera superficie dei componenti in esame. Si possono così superare gli evidenti limiti dei sistemi di misura tradizionali a contatto, che risultano difficilmente applicabili in certe condizioni di funzionamento (componenti in moto casuale) ed in certe aree geometriche degli stessi componenti, e che in ogni caso riescono a fornire solo misure puntuali.

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Fedele, Domenico <1989&gt. "Metodologie per la valutazione delle caratteristiche di un propellente solido." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7372/1/Tesi_Fedele.pdf.

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Abstract:

Questo lavoro di dottorato, svolto prevalentemente presso i laboratori hangar della Facoltà di Ing. Aerospaziale di Forlì, in collaborazione con AVIO S.P.A (Colleferro), ha come scopo quello di ricostruire alcune grandezze tipiche di un motore per razzi a propellente solido. In particolare è stato sviluppato un algoritmo in MatLab, successivamente "tradotto" in C++ per evidenti motivi di velocità computazionale, capace di prevedere la frazione volumetrica di un propellente bi-modale. Successivamente, sulla base di questo parametro, e utilizzando informazioni relative alla composizione completa del propellente stesso, si è andati a defnire un "Margine di Colabilità",capace di legare la viscosità cinematica del composto alla sua stessa composizione granulometrica. Infne si è cercato di fruttare queste informazioni per vedere come questi parametri, insieme all'orientazione e concentrazione delle particelle stesse, possono influenzare il proflo di pressione durante la fase di lancio, e cercare quindi di spiegare il così detto effetto HUMP (disuniformità della velocità di combustione internamente al grain)
This doctoral dissertation has been carried out in the laboratories based in the hangar of the Engineering Faculty of Forlì, University of Bolonia, in cooperation with AVIO S.P.A. (Colleferro). The aim of the thesis is to reconstruct some typical characteristics of a solid rocket motor. The work is particularly focused on the development of an algorithm - using MatLab - that has later been "translated" into C++ in order to reduce the computational load and to be able to predict the volume fraction of a bi-modal propellant. Later, using this parameter, as well as some informations concerning the full composition of the propellant, the "castability margin" has been defined, in order to link its cinematic viscosity to the related propellant formulation. Lastly, the informations collected has been exploited to figure out how these parameters, together with the particles' orientation and concentration, may influence the pressure profile during the launch phase. This data tries to explain the so-called HUMP effect (inhomogeneity of the combustion speed inside the grain)

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Fedele, Domenico <1989&gt. "Metodologie per la valutazione delle caratteristiche di un propellente solido." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7372/.

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Abstract:

Questo lavoro di dottorato, svolto prevalentemente presso i laboratori hangar della Facoltà di Ing. Aerospaziale di Forlì, in collaborazione con AVIO S.P.A (Colleferro), ha come scopo quello di ricostruire alcune grandezze tipiche di un motore per razzi a propellente solido. In particolare è stato sviluppato un algoritmo in MatLab, successivamente "tradotto" in C++ per evidenti motivi di velocità computazionale, capace di prevedere la frazione volumetrica di un propellente bi-modale. Successivamente, sulla base di questo parametro, e utilizzando informazioni relative alla composizione completa del propellente stesso, si è andati a defnire un "Margine di Colabilità",capace di legare la viscosità cinematica del composto alla sua stessa composizione granulometrica. Infne si è cercato di fruttare queste informazioni per vedere come questi parametri, insieme all'orientazione e concentrazione delle particelle stesse, possono influenzare il proflo di pressione durante la fase di lancio, e cercare quindi di spiegare il così detto effetto HUMP (disuniformità della velocità di combustione internamente al grain)
This doctoral dissertation has been carried out in the laboratories based in the hangar of the Engineering Faculty of Forlì, University of Bolonia, in cooperation with AVIO S.P.A. (Colleferro). The aim of the thesis is to reconstruct some typical characteristics of a solid rocket motor. The work is particularly focused on the development of an algorithm - using MatLab - that has later been "translated" into C++ in order to reduce the computational load and to be able to predict the volume fraction of a bi-modal propellant. Later, using this parameter, as well as some informations concerning the full composition of the propellant, the "castability margin" has been defined, in order to link its cinematic viscosity to the related propellant formulation. Lastly, the informations collected has been exploited to figure out how these parameters, together with the particles' orientation and concentration, may influence the pressure profile during the launch phase. This data tries to explain the so-called HUMP effect (inhomogeneity of the combustion speed inside the grain)

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Santos, Maíra Kerpel dos. "Otimização e validação de metodologia para a determinação de etanol em fluido oral utilizando hs-cg/em." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2013. http://hdl.handle.net/10183/143560.

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Abstract:

A elevada incidência de acidentes de trânsito está fortemente relacionada ao consumo de bebidas alcoólicas. No Brasil a verificação do uso de álcool entre os condutores é realizada através dos etilômetros e da confirmação do etanol presente no sangue pela técnica de headspace (HS) associada à cromatografia em fase gasosa com detector de ionização de chama (CG/DIC). Não foram encontrados na literatura métodos para determinação de etanol em fluido oral (FO), utilizando a cromatografia em fase gasosa com detector de massas (CG/EM). Objetivos: Realizar a otimização da extração do etanol do fluido oral pela técnica de HS através de desenho experimental e posterior validação de metodologia analítica para a determinação de etanol em FO através de CG/EM e CG/DIC, utilizando o Quantisal® como dispositivo de coleta. Métodos: O desenho experimental foi desenvolvido através do Box–Behnken Design (BBD), onde foram avaliados a temperatura, o tempo de agitação e o volume injetado. O método foi validado de acordo com as recomendações do FDA e ANVISA considerando os parâmetros de seletividade, efeito residual, efeito matriz, linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção e quantificação, estabilidade e recuperação. Resultados: As melhores condições do HS obtidas pelo desenho foram: temperatura de 90ºC, volume de injeção de 1000 μL e tempo de extração de 7 min. O método mostrou-se linear na faixa de 0,05-2 g/L (0,5-20 dg/L). Os valores de exatidão situaram-se na faixa de 101,56 e 111,29% e os valores obtidos para a precisão intra e interdia foram inferiores a 12%. Os limites de quantificação e de detecção encontrados foram iguais a 0,0125 g/L e 0,005 g/L para a CG/EM e 0,05 g/L e 0,0129 g/L para a CG/DIC, respectivamente. Conclusões: O método desenvolvido mostrou-se eficaz na determinação inequívoca de etanol em fluido oral através da técnica de HS-CG/EM e utilizando o dispositivo de coleta Quantisal®, atingindo limites de detecção inferiores ao encontrados pelas análises em CG/DIC, sem a necessidade de confirmação por outros sistemas cromatográficos e podendo ser facilmente aplicado na rotina laboratorial.
The high incidence of traffic accidents is strongly related to alcohol consumption. In Brazil the verification of alcohol use among drivers is performed through the breath alcohol analyzers and confirmation of ethanol in blood by the headspace technique (HS) associated to gas chromatography with flame ionization detector (GC/FID). To the best of our knowledge there are no methods for the determination of ethanol in oral fluid (OF), using gas chromatography with mass detection (GC/MS) in the literature. Propose: Perform the optimization of the extraction of ethanol from OF by headspace technique (HS) through experimental design and subsequent validation of analytical method for the determination of ethanol in OF by GC/MS and GC/DIC, using Quantisal® as a collection device. Methods: The experimental design was performed using the Box-Behnken Design (BBD) and the evaluated parameters were temperature, stirring time and sample volume injected. The methods were validated according to FDA and ANVISA recommendations considering the parameters of selectivity, residual effect, matrix effect, linearity, precision, accuracy, limit of detection and quantification, stability and recovery. Results: The best conditions of HS obtained by design were: temperature 90°C, injection volume 1000 μL and extraction time of 7 min. The method was linear in the range of 0.05-2 g/L (or 0.5-20 dg/L). The values of accuracy stay in the range of 101.56 and 111.29% and values for intra and inter-day precision were less than 12%. The limits of detection and quantification were found equal to 0.0125 g/L and 0.005 g/L for GC/MS and 0.05 g/L and 0.0129 g/L for GC/FID, respectively. Conclusions: The method was effective in unequivocal determination of ethanol in oral fluid by HS-GC/MS and using the collection device Quantisal®, reaching detection limits lower than that found by analysis on HS-GC/FID, without the need confirmation by other chromatographic systems and can be easily applied for routine monitoring.

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Tosetti, Federico <1981&gt. "Metodologie avanzate di calcolo fluidodinamico per motori automobilistici ad alta potenza." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2009. http://amsdottorato.unibo.it/1370/1/Tosetti_Federico_tesi.pdf.

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Tosetti, Federico <1981&gt. "Metodologie avanzate di calcolo fluidodinamico per motori automobilistici ad alta potenza." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2009. http://amsdottorato.unibo.it/1370/.

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Kitatani, Júnior Sigeo. "Modelagem matemática e simulação numérica para solução de problemas de interação fluido-estrutura utilizando metodologia de fronteira imersa." Universidade Federal de Uberlândia, 2009. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14913.

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Abstract:

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In this work, the combined multi-direct forcing and immersed boundary method (IBM) were presented to simulate uid-structure interaction problems. The multi-direct forcing is used aim at satisfying the no-slip condition in the immersed boundary. For the numerical simulations was used a multi-purpose computer code that is being developed in the MFlab - Fluid Mechanics Laboratory of Federal University of Uberl^andia. Tests are made to validate the numerical schemes and routines were implemented to simulate uid-structures interaction problems. Furthermore, computational tools are developed to construct and manage and optimize the use of a Beowulf cluster where all the parallel simulations presented in this work were done. The Method of Manufactured Solutions has been used for order-of-accuracy verication in the computational uid dynamics code. Two uid-structure interaction problems were studied using this methodology. The rst is a ow over a sphere for some Reynolds numbers. The results were compared to empirical results, obtaining satisfactory approximations. The second one is a immersed simple pendulum. For this problem the results are in agreement with physics. Indeed, these are preliminar results. New tests must be done to make progress in the methodology. Improvements are proposed in the IBM, in the uid-structure model, in the turbulence model, in the method used to discretize the uid domain. It is also proposed to apply the methodology to real problems as risers and valves.
O presente trabalho tem como principal objetivo a aplicação do método multifoçagem (MMF) para solução numérica tridimensional de problemas de interação uidoestrutura, buscando-se garantir a condição de não-escorregamento na região da fronteira imersa. Para as simulações numéricas foi utilizado um código computacional multipropósito em desenvolvimento no MFlab - Laboratório de Mecânica dos Fluidos da Universidade Federal de Uberlândia. Foram feitas modificações nesse código para que se pudesse validá-lo para solução de problemas com fronteira imersa e foi implementada uma rotina para solução de um problema de interação uido-estrutura total. Além disso, foi desenvolvido um pacote de ferramentas computacionais que possibilitou instalar e melhorar o desempenho de um cluster do tipo Beowulf utilizado para o desenvolvimento das simulações num eriças em paralelo do presente trabalho. Utilizando o Método das Soluções Manufaturadas foram obtidas soluções sintetizadas para as equações de Navier-Stokes, o que possibilitou obter a ordem de convergência numérica do código computacional para problemas contínuos e a validação deste código para problemas envolvendo corpos imersos ao combinar a o método das soluções manufaturadas com a metodologia de fronteira imersa. Na sequência foi solucionado o problema de escoamento ao redor de uma esfera parada, cujos resultados foram comparados com referencias empíricas, obtendo-se boa aproximação. Ainda para esse caso foi feita a avalição da norma L2 para as soluções num eriças obtidas nos pontos lagrangianos verificando a garantia da condição de não-escorregamento e feita uma análise da inuência dos número de ciclos utilizados no método multi-forçagem. Foi vericado que a solução numérica obtida depende do número de ciclos o que faz com que seja necessário se estabelecer um critério de convergência para este método. Um segundo problema de interação uido-estrutura total foi estudado. Consiste em um pêndulo simples imerso em um uido que parte de uma dada posição angular inicial e oscila em torno da sua posição de equilíbrio, até parar. Para esse caso foram feitas análises quantitativas. Os resultados são preliminares mas coerentes com a física do problema, indicando que a metodologia é adequada para solução deste tipo de problema.
Mestre em Engenharia Mecânica

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González, Silva Germán. "Metodologia para aplicar LES ao craqueamento catalítico fluido em um reator riser industrial." [s.n.], 2012. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266671.

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Abstract:

Orientador: Milton Mori
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-21T06:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GonzalezSilva_German_D.pdf: 4427269 bytes, checksum: bb45c122c3faad0613f060ad4cbd3b61 (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: O objetivo principal desta tese é propor uma metodologia para aplicar simulação de grandes escalas (LES) em uma unidade de craqueamento catalítico industrial. Para atingir este objetivo, iniciou-se propondo uma metodologia para a construção da malha, sendo uma malha quase-uniforme. As malhas propostas foram implementadas para minimizar o esforço computacional e procedimento para a refinação uniforme no domínio do sistema. Inicialmente, foi estudada a fluidodinâmica de um leito fluidizado gás-sólido na escala de laboratório sem reação química, utilizando Simulação de Grandes Escalas. Com base nos resultados numéricos obtidos a partir de resultados da escala de laboratório foi aplicado o modelo cinético de 4 lump em uma simulação CFD tridimensional para um reator industrial FCC, utilizando LES para a fase gasosa, e considerando o catalisador como uma fase contínua (Euleriana). Os pacotes de simulação utilizados foram Ansys ICEM versão 13 para a construção da malha e Ansys CFX versão 13 para o pós-processamento dos resultados. No pós-processamento dos resultados foi proposta uma metodologia para determinar as médias azimutais das variáveis em planos perpendiculares ao escoamento e finalmente foram validadas as simulações com dados reportados na literatura. As principais conclusões do trabalho foram que foi possível diminuir o tamanho da malha e o tempo de processamento. Notou-se também que, ao usar malhas com discretização quase-uniforme não foi necessário fazer um refinamento de malha elevado, nem refinar perto da parede para o sistema gás-sólido
Abstract: The main objective of this thesis is to propose a methodology in how to apply Large Eddy Simulation (LES) on a unit of catalytic cracking. In order to achieve this, it was proposed an alternative way of constructing the computational mesh, by using quasi-uniform meshes. The proposed meshes were implemented to minimize the computational effort and procedure for refining them in the entire domain of the system. Initially it was studied the fluid dynamics of a lab scale gas-solid system without chemical reaction, using Large Eddy Simulation. Based on the numerical results obtained from lab scale results it was implemented the 4 lump kinetic model in a three dimensional CFD simulation of an FCC industrial reactor, using LES for the gas phase and considering the catalyst as a continuous phase (Eulerian). The simulation packages used were Ansys ICEM, version 13 for mesh construction and Ansys CFX 13 for computation and post-processing of the results. In the data post-processing it was proposed a methodology for calculating average values of fluctuating variables between two circular sections in the azimuthal direction. The results were compared with data reported in literature. The main conclusions of the results showed that it was possible to decrease the mesh size and the computational time. It was also noticed that by using quasi-uniform discretization it was not necessary to make a high mesh refinement near the wall for a gas-solid system
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Doutor em Engenharia Química

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Soares, Cintia. "Desenvolvimento de uma metodologia para avaliação numerica e experimental do escoamento liquido/vapor em colunas de destilação." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267403.

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Abstract:

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Antonio Andre Chivanga Barros, Henry França Meier
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-05T18:14:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_Cintia_D.pdf: 3816439 bytes, checksum: e39afd5653e2802b28899a3c09f4753c (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: Grande parte dos estudos envolvendo colunas de destilação está fundamentada por modelos macroscópicos de conservação de massa e de energia. Exemplo disto são os modelos de estágios de equilíbrio e de não-equilíbrio. Nestes, os aspectos fluidodinâmicos do escoamento são restritos e orientados à medição de parâmetros macroscópicos. Porém, graças aos avanços introduzidos pelo emprego das técnicas da fluidodinâmica computacional (CFD), a análise de processos empregando uma abordagem microscópica tornou-se mais sofisticada e precisa. Além disto, há necessidade de trabalho experimental com o propósito de validar modelos e métodos em CFD e medir outros parâmetros ao longo do equipamento. Dentro deste contexto, este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia de caráter numérico e experimental que possibilite o estudo do escoamento líquido-vapor, em nível microscópico, em um prato perfurado de uma coluna de destilação. Para tanto, objetiva-se a proposição de um modelo microscópico de conservação da quantidade de movimento, em condições de escoamento turbulento, sob a influência da fase vapor, e de uma metodologia para a aquisição de dados experimentais. A metodologia numérica consistiu em iniciar com um estudo aprofundado do escoamento com superfície livre, utilizando um módulo experimental de hidráulica, seguido do estudo do escoamento monofásico na superfície de um prato perfurado. Estudos em uma coluna de bolhas permitiram a obtenção de experiência com modelos e métodos associados ao escoamento multifásico. Finalmente, foram realizados estudos sobre o escoamento líquido-vapor em pratos perfurados com a proposição de um modelo 3-D e homogêneo. Na metodologia de solução, o principal objetivo esteve relacionado às características numéricas, tais como: fatores de relaxação, esquemas de interpolação, integração temporal, acoplamento pressão-velocidade, entre outras. A metodologia experimental consistiu no projeto e construção de uma coluna de destilação para a simulação física do escoamento líquido-vapor em um estágio a frio, sendo as informações microscópicas obtidas por meio do emprego da técnica de anemometria térmica. Técnicas de visualização do escoamento foram empregadas como ferramenta de análise qualitativa na identificação de padrões de escoamento, como mecanismo de apoio à realização de medidas experimentais e, finalmente, como instrumento complementar de análise para facilitar a interpretação dos resultados. A metodologia numérica permitiu a avaliação de estratégias de solução de modelos e métodos em CFD, além do desenvolvimento de um modelo homogêneo capaz de predizer o escoamento líquidovapor, em nível microscópico, em um prato perfurado de uma coluna de destilação. A metodologia experimental permitiu a caracterização do escoamento em um tanque retangular, entretanto, a técnica de anemometria térmica apresentou limitações quando da aplicação no escoamento bifásico. Na análise dos resultados obtidos concluiu-se que há a ocorrência de diferentes padrões de escoamento no interior de uma coluna de destilação, de acordo com a vazão da fase gás e da geometria do prato, sendo o escoamento não uniforme. Além disto, há uma tendência do fluxo de líquido próximo à parede retroceder, o que resulta no fenômeno de circulação. Outra observação importante foi que a fase vapor, em contato com o líquido fluindo horizontalmente, obtém uma energia cinética na direção do fluxo de líquido
Abstract: Greater part of researches involving distillation columns is based on macroscopic models of mass and energy conservation. Examples are the equilibrium and non-equilibrium stage models. In these cases, the fluid dynamics characteristics are restricted in measuring macroscopic parameters. However, advances introduced by fluid dynamic techniques made possible a more sophisticated and accurate process analysis using a microscopic approach. Researches in this area are indispensable and more experimental studies is necessary in order to validate models and methods in CFD and measure other parameters along the equipment. Based on these statements, this work takes aim the development of a numerical and experimental methodology that enables the study of liquid-vapour flow, in a microscopic level, on a sieve plate of a distillation column. It is proposed the development, implementation and application of a microscopic model for momentum conservation subjected to turbulent flow of the vapour phase, complemented by the development of an experimental methodology for data acquisition in an apparatus in laboratory scale. The numerical methodology consisted to make a deep study of flow with free surface using a hydraulic modulus and a study of a single-phase flow on a sieve plate. Studies in a bubble column allowed building knowledge for modelling momentum transfer phenomenon in multiphase flow. Finally, studies about the liquid-vapour flow in sieve plates were carried out with development of a 3-D and homogeneous model. The main objective in the solution methodology was related to numerical characteristics, such as: relaxation factors, interpolation schemes, temporal integration and pressure-velocity coupling. The experimental methodology consisted in the design and building of a distillation column that simulates the liquid-vapour in a sieve plate. The information related to velocity profiles were obtained by means of definition and implementation of the thermal anemometry technique. During the numerical and experimental studies, flow visualization techniques have also been employed in different ways as a tool for qualitative analysis of different flow patterns, as an assistance to the experimental measures, and finally, as a complement to the analysis, supporting the interpretation of results. The numerical methodology allowed the evaluation of models and methods strategies in CFD, and the development of a homogeneous model able to predict the liquid-vapour flow in a sieve plate of a distillation column. On the other hand, the experimental methodology allowed the evaluation of flow inside a rectangular reservoir, but the thermal anemometry technique presented limitations in the multiphase flow. It was concluded that there is the occurrence of different flow patterns inside the distillation column, according to the gas flow and plate geometry, and the flow is not uniform in the plate surface. Besides, there is a tendency of the liquid flow to go back near the wall, resulting in a circulating zone. Other observation was that the vapour phase, contacting with the horizontally flowing liquid, gains a kinetic energy in the direction of liquid flow
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Doutor em Engenharia Química

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PAVAN, Claudio. "Progettazione avanzata di turbomacchine con una metodologia integrata di ingegneria inversa, analisi numerica tridimensionale e prototipazione rapida." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2016. http://hdl.handle.net/11392/2403420.

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Abstract:

Scopo: L’obiettivo di questa tesi è quello di sviluppare un metodo di studio ed analisi delle performance delle turbomacchine derivanti da applicazioni industriali analizzando l’intero percorso di progettazione inversa, dalla digitalizzazione della geometria, alla simulazione termofluidodinamica tridimensionale fino alla realizzazione di nuove soluzioni attraverso le più recenti tecniche additive. Metodo: Sono state studiate le tecniche di Reverse Engineering attraverso l’utilizzo della tecnologia di digitalizzazione e di modellazione 3D più recente. Le tecniche sono state poi applicate a due casi reali industriali per analizzarne i limiti applicativi e la loro applicabilità. Attraverso questo processo è stato possibile ottenere geometrie reali e dati di funzionamento per la virtualizzazione del loro funzionamento tramite CFD. L’analisi computazionale applicata a casi reali ha permesso di evidenziarne i limiti applicativi e le soluzioni. Risultati: Il principale risultato ottenuto è la capacita del metodo di reingegnerizzazione sviluppato applicato alle turbomacchine di dare risultati in termini di affidabilità dei risultati numerici per la previsione delle performance di progetto ottenute da dati reali. Tale processo permette di gettare le basi per lo studio di macchine già installate di cui si vuole incrementare la performance. Originalità: L’approccio metodologico finalizzato al Reverse Engineering for Design è stato formalizzato, sviluppato e applicato alle turbomacchine. Lo sviluppo dell’integrazione delle tecniche di Reverse Engineering e di simulazione fluidodinamica tridimensionale, per lo studio in applicazioni reali, finalizzate all’identificazione di tutte le condizioni al contorno per una solida base di partenza per il miglioramento del prodotto è stata finalizzata su casi test originali.
Purpose: The aim of this thesis is to develop a method of study and analysis of the performance of turbomachinery. The extrapolated data– coming from applications in the industry - are analyzed retracing the entire route of reverse engineering, from the digitization of geometry and fluid dynamics simulation to the implementation of new solutions through the latest additive manufacturing techniques. Method: the Reverse Engineering techniques have been studied through the use of the latest 3D scanning technology and modeling software. These techniques have been applied to two real industrial cases to analyze the application limits and their applicability. Through this process It was possible to obtain the real geometries and operating data. These data are virtualized by CFD process. The computational analysis applied to real cases allowed to examine the application limits and solutions. Results: The main result of re-engineering method developed - applied to the turbomachinery - is the ability to give the numerical result in terms of reliability for the performance prediction obtained from real data. This process allows to lay the foundation for the study of already installed machines that you want to know or increase the performance. Originality: The methodological approach aimed at Reverse Engineering for Design it was formalized, developed and applied to turbomachinery . The integration of the developed Reverse Engineering techniques and threedimensional fluid dynamics simulation, to study in real applications, aimed at identifying all the boundary conditions was finalized on original test cases for a solid starting point for the improvement of the product.

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Bezerra, Vanja Maria de França. "Metodologia de obtenção de resultados em fluido-dinamica computacional : aplicação a reatores tanques agitados." [s.n.], 1997. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266769.

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Abstract:

Orientador: Rubens Maciel Filho
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-22T11:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bezerra_VanjaMariadeFranca_D.pdf: 10950014 bytes, checksum: 91aee9d3f4b9ff082d47d8711f6ca7ca (MD5) Previous issue date: 1997
Resumo: Nesta tese, apresentam-se procedimentos de obtenção de campos vetoriais e escalares em reatores tanques agitados através da sistemática da fluido-dinâmica computacional. A metodologia do trabalho é enfatizada por meio de casos estudos com um fluido Newtoniano, a água, e um sistema não-Newtoniano, o poliestireno. Ambos os fluidos estão contidos em um reator tanque agitado. o sistema 'reator tanque agitado' é estudado com a variação da localização de agitador (es) tipo disco dentro do mesmo, bem como com a mudança em suas dimensões. A partir daí, utilizando-se um pacote de fluido-dinâmica computacional, o PHOENICS versão 2.1, verifica-se a influência das variações geométricas do tanque agitado nos campos vetoriais e escalares. Enfatizando-se a interação do estudo de reatores tanques agitados com a metodologia "cfd" ("computational fluid dynamics"), obtém-se um novo método de resolução de antigos problemas relacionados aos tanques agitados. Conclui-se que a tridimensionais é mais modelos bidimensionais.Apresentação de informativa que dados de modelos os relacionados a As saídas gráficas exibem, basicamente, velocidade, linhas de corrente e superfície. Perfis de Assim, a fluido-dinâmica computacional se apresenta como uma área interdisciplinar que depende fundamentalmente de avanços na área computacional e que auxilia, estrategicamente na resolução de fluido-dinâmica em sistemas importantes dentro da Engenharia Química. A teoria da mistura associada ao estudo de variações geométricas do impelidor (dentro do tanque), bem como a interação da "cfd" com outras áreas de conhecimento como medicina, mecânica é sugerida
Abstract: In this thesis, procedure for obtaintion of vector and scalar fields is shown and applied to stirred tank reactors. The methodology of the present work is emphasized through case studies with a Newtonian fluid, water, and a non-Newtonian system, polystyrene. Both fluids are contained inside a stirred tank reactor. The system 'stirred tank reactors' is studied relating to variation of location of disk type impeller (s) inside it, as well as with changes in its dimensions. From this step on, using a computational fluid dynamics package PHOENICS version 2.1, it is verified the influence of geometric variations on vector and scalar fields. Giving emphasis to the interaction of the study of chemical reaction engineering (stirred tank reactors) together with the "cfd" ("computational fluid dynamics") methodology, new methods of resolution of old problems are found. It is concluded that presentation of tridimensional models becomes more understandable and realistic than bidimensional ones. Graphical outputs display, basically, veloci ty profiles, streamlines and surfaces for the proposed case studies. In this way, the computational fluid dynamics approach is considered an interdisciplinary area that fundamentally depends cn advances in scientific computation Moreover, it helps strategically on the resolution of important systems inside chemical engineering. Mixture theory associated with the study of geometric variations of the impeller (inside the stirred tank), as well as interaction of cfd with other areas of knowledge , as: medicine and mechanics are suggested.
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Doutor em Engenharia Química

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Nobrega, Tiago de Holanda Cunha. "Metodologia computacional para a simulação interativa de fluidos em estruturas tubulares." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/94329.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2010
Made available in DSpace on 2012-10-25T08:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279212.pdf: 8472622 bytes, checksum: 118d03faf15e780c9e19b1c6fcfa895a (MD5)
Este trabalho aborda a simulação de fluidos através de estruturas tubulares arbitrárias. O fluido é simulado através do método baseado em partículas denominado Smoothed Particle Hydrodynamics, enquanto que a estrutura tubular pode ser representada por uma malha de triângulos simples. Este cenário de simulação é utilizado tanto em ferramentas de apoio ao especialista como programas de CAD e simulações cirúrgicas quanto em jogos e na indústria de efeitos especiais, onde o efeito visual é mais importante do que a física. Existe um equilíbrio entre a fidelidade da simulação ao fenômeno físico correspondente e a resposta visual e interatividade com o usuário. O modelo apresentado neste trabalho visa oferecer um ambiente que permita simulações interativas visualmente atraentes em um cenário potencialmente complexo, onde o líquido e a estrutura são representados por milhares de entidades. A interação entre a estrutura e o fluido é simplificada em uma força que utiliza o Eixo Médio Aproximado para guiar as partículas, que são coloridas de acordo com grandezas físicas como velocidade e pressão.

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Spogis, Nicolas. "Metodologia para determinação de curvas de potencia e fluxos caracteristicos para impelidores axiais, radiais e tangenciais utilizando a fluidodinamica computacional." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266231.

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Abstract:

Orientador: Jose Roberto Nunhez
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-10T17:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Spogis_Nicolas_M.pdf: 4452795 bytes, checksum: 7a20afda92e9e3627bb4f46cbb630b88 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Tanques de mistura são muito usados na indústria química, petroquímica, farmacêutica e alimentícia, onde a eficiência das operações de mistura freqüentemente tem um grande impacto no custo de produção e na qualidade do produto. O objetivo deste trabalho é determinar curvas para Número de Potência versus Número de Reynolds, para os impelidores mais comumente utilizados na indústria química, através da fluidodinâmica computacional. Os principais fluxos gerados pelos impelidores estudados serão determinados tanto para escoamentos laminares quanto turbulentos, calculando-se o bombeamento gerado e os padrões de circulação gerados no tanque. Através dos resultados numéricos gerados pelo modelo proposto, serão determinadas correlações empíricas para as curvas para Número de Potência versus Número de Reynolds, a fim de gerar uma ferramenta útil e prática para utilização em projetos de sistemas de agitação e ¿scale-up¿. O presente trabalho tem como objetivo mostrar que um projeto adequado de um sistema de mistura pode minimizar os gastos energéticos do equipamento e seu tempo de processamento, além de melhorar a uniformidade do processo, impedindo, ou minimizando, a formação de zonas mortas. A fluidodinâmica computacional mostrou que tem um grande potencial para melhorar sistemas de agitação, permitindo aos engenheiros simular o desempenho de sistemas alternativos, tentando emparelhar parâmetros de operação, projeto mecânico e manipulação das propriedades fluidas ou, então, otimizar sistemas reacionais já implantados na indústria
Abstract: Stirred vessels are widely used in chemical, petrochemical, pharmaceutical and food industries, where the mixing efficiency of the mixture frequently has a great impact in the product production cost and quality. The objective of this work is to build curves of Power Number versus Reynolds Number, for the most commonly used impellers in the chemical industry, through the use of CFD -computational fluid dynamics. The main flow generated by the studied impellers, the pumping number and the flow patterns in the tank will be determined. Through the numeric results generated by the proposed model, it is determined empiric correlations for Power Number versus Reynolds Number curve, in order to generate a useful and practical tool to be used in the design and scale-up of agitation systems. The present work aims to show that an optimized project of a mixture system can minimize the equipment power consumption and its processing time, improving uniformity for the whole process, minimizing the formation of dead zones. The computational fluid dynamics has proved to have a great potential to improve agitation systems, allowing the engineers to simulate alternative systems, trying to match operation parameters, equipment design and the fluids properties and also optimizing reactors that already implanted in the industry
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestre em Engenharia Química

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Abrego, André Luís Severino. "Avaliação da metodologia numérica de solução do problema de interação fluido-estrutura em um modelo de válvula do tipo palheta." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2018. http://hdl.handle.net/11449/153550.

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Abstract:

Submitted by André Luís Severino Abrego (andre-luis-severino@hotmail.com) on 2018-04-16T18:14:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertation_Andre.pdf: 17535518 bytes, checksum: cb53444410befce5cbc54c52ebcb1a5d (MD5)
Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-04-16T19:13:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 abrego_als_me_ilha.pdf: 17535518 bytes, checksum: cb53444410befce5cbc54c52ebcb1a5d (MD5)
Made available in DSpace on 2018-04-16T19:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 abrego_als_me_ilha.pdf: 17535518 bytes, checksum: cb53444410befce5cbc54c52ebcb1a5d (MD5) Previous issue date: 2018-02-28
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
A maioria dos sistemas de refrigeração por compressão de vapor de uso doméstico utilizam compressores alternativos com válvulas automáticas do tipo palheta para controlar os processos de sucção e descarga do fluido refrigerante. O ciclo de operação dessas válvulas é descrito por uma série de fenômenos complexos que ocorrem em um curto período de tempo. Grande parte das perdas responsáveis pela redução da eficiência do compressor é devido aos fenômenos físicos que ocorrem nessas válvulas, predominantemente devido a interação fluido-estrutura. Assim, o estudo dessa dinâmica é essencial quando o objetivo é aumentar a eficiência do compressor. Estudar o problema usando técnicas da Mecânica dos Fluidos Computacional permite encontrar solução de forma relativamente rápida. Porém, desenvolver uma metodologia confiável exige o estudo detalhado de vários aspectos que podem influenciar os resultados e, principalmente, exige a validação experimental. Neste trabalho, propomos avaliar alguns desses aspectos para verificar suas influências na validação da metodologia por meio de dados experimentais. Para isso, uma modelo de válvula tipo palheta em escala ampliada, muito usado como válvula de sucção, é testado experimentalmente e os resultados são usados para validar a metodologia numérica aplicada. A solução numérica do problema é realizada usando o código Ansys® CFX para a solução do escoamento do fluido e o código Ansys® Mechanical para a solução do problema estrutural da válvula. A solução do problema de interação fluido-estrutura é obtida usando uma metodologia particionada, na qual a discretização e a solução do problema nos domínios do sólido e do fluido são realizadas separadamente. Dados do deslocamento instantâneo da válvula são usados para estudar a influência de vários parâmetros adotados na solução numérica do problema. Os resultados mostram que o fator normal de rigidez, a força de pré-carga, a força de gravidade e a condição de contorno usada na solução do problema da estrutura, influenciam na solução do problema.
Most domestic vapor compressor refrigeration systems use reciprocating compressors with automatic reed type valves to control the suction and discharge processes of the refrigerant fluid. The operating cycle of these valves is described by a series of complex phenomena that occur in a short period of time. Most of the losses responsible for reducing the efficiency of the compressor are due to physical phenomena occurring in these valves, mainly due to the fluid-structure interaction. To study this problem is essential to improve the efficiency of the compressor. Performing this study by using Computational Fluid Dynamic methodologies allows relative fast solution of the problem. However, developing a reliable methodology requires detail study of several aspects that can influence the results and, mainly, requires the experimental validation. In this work, we propose to evaluate some of these aspects to verify their influence in the validation process of the numerical methodology through experimental data. Here, we experimentally test a large scale model of a reed type valve usually used as suction valve and the results are used to validate the numerical methodology. The numerical solution is obtained by using the Ansys® CFX code to solve the fluid flow and the Ansys® Mechanical code to solve the structural problem of the valve. In this methodology, we solve the fluid-structure interaction by using a segregated method in which the discretization and the solution of the problem in the solid and fluid domains are performed separately. Data for the instantaneous displacement of the valve are used to analyze the influence of several parameters applied to solve the problem. The results show that the stiffness normal factor, the preload force, the gravity force, and the boundary condition used to solve the structure of the valve, influence the numerical solution of the problem.
CNPq: 131150/2015-4.

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Ravaglioli, Vittorio <1983&gt. "Sviluppo di metodologie per la Stima in Tempo Reale delle Grandezze Indicate in Motori a Combustione Interna." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amsdottorato.unibo.it/4775/1/Ravaglioli_Vittorio_tesi.pdf.

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Abstract:

Modern Internal Combustion Engines are becoming increasingly complex in terms of their control systems and strategies. The growth of the algorithms’ complexity results in a rise of the number of on-board quantities for control purposes. In order to improve combustion efficiency and, simultaneously, limit the amount of pollutant emissions, the on-board evaluation of two quantities in particular has become essential; namely indicated torque produced by the engine and the angular position where 50% of fuel mass injected over an engine cycle is burned (MFB50). The above mentioned quantities can be evaluated through the measurement of in-cylinder pressure. Nonetheless, at the time being, the installation of in-cylinder pressure sensors on vehicles is extremely uncommon mainly because of measurement reliability and costs. This work illustrates a methodological approach for the estimation of indicated torque and MFB50 that is based on the engine speed fluctuation measurement. This methodology is compatible with the typical on-board application restraints. Moreover, it requires no additional costs since speed can be measured using the system already mounted on the vehicle, which is made of a magnetic pick-up faced to a toothed wheel. The estimation algorithm consists of two main parts: first, the evaluation of indicated torque fluctuation based on speed measurement and secondly, the evaluation of the mean value of the indicated torque (over an engine cycle) and MFB50 by using the relationship with the indicated torque harmonic and other engine quantities. The procedure has been successfully applied to an L4 turbocharged Diesel engine mounted on-board a vehicle.

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Ravaglioli, Vittorio <1983&gt. "Sviluppo di metodologie per la Stima in Tempo Reale delle Grandezze Indicate in Motori a Combustione Interna." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amsdottorato.unibo.it/4775/.

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Abstract:

Modern Internal Combustion Engines are becoming increasingly complex in terms of their control systems and strategies. The growth of the algorithms’ complexity results in a rise of the number of on-board quantities for control purposes. In order to improve combustion efficiency and, simultaneously, limit the amount of pollutant emissions, the on-board evaluation of two quantities in particular has become essential; namely indicated torque produced by the engine and the angular position where 50% of fuel mass injected over an engine cycle is burned (MFB50). The above mentioned quantities can be evaluated through the measurement of in-cylinder pressure. Nonetheless, at the time being, the installation of in-cylinder pressure sensors on vehicles is extremely uncommon mainly because of measurement reliability and costs. This work illustrates a methodological approach for the estimation of indicated torque and MFB50 that is based on the engine speed fluctuation measurement. This methodology is compatible with the typical on-board application restraints. Moreover, it requires no additional costs since speed can be measured using the system already mounted on the vehicle, which is made of a magnetic pick-up faced to a toothed wheel. The estimation algorithm consists of two main parts: first, the evaluation of indicated torque fluctuation based on speed measurement and secondly, the evaluation of the mean value of the indicated torque (over an engine cycle) and MFB50 by using the relationship with the indicated torque harmonic and other engine quantities. The procedure has been successfully applied to an L4 turbocharged Diesel engine mounted on-board a vehicle.

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Souza, Soraya Mendes de. "Contribuição para uma metodologia de análise acoplada fluido-estrutura em cavidades acústicas com paredes flexíveis." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2007. http://repositorio.unb.br/handle/10482/2911.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007.
Submitted by Fabrícia da Silva Costa Feitosa (fabriciascf@gmail.com) on 2009-12-24T17:37:56Z No. of bitstreams: 1 2007_SorayaMendesdeSouza.pdf: 2759625 bytes, checksum: 75f1fbac58661b97dda16513e5d59313 (MD5)
Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-01-04T17:30:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_SorayaMendesdeSouza.pdf: 2759625 bytes, checksum: 75f1fbac58661b97dda16513e5d59313 (MD5)
Made available in DSpace on 2010-01-04T17:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_SorayaMendesdeSouza.pdf: 2759625 bytes, checksum: 75f1fbac58661b97dda16513e5d59313 (MD5) Previous issue date: 2007
O presente trabalho pretende estudar alguns casos de problemas de acoplamento acústico- mecânico 2D através de uma formulação potencial simétrica U-φ-P0. O potencial de velocidades (φ) e a pressão estática (P0) são variáveis para o fluido, enquanto os deslocamentos (U) descrevem o comportamento do sólido. Para a solução do problema de acoplado fluido-estrutura, utiliza-se o Método de Elementos Finitos baseado numa formulação variacional. Selecionam-se alguns casos testes para simulação e os resultados numéricos obtidos com o programa acadêmico FEDYFE são comparados com aqueles resultantes do programa ANSYS e com as soluções analíticas equivalentes, com intuito de validar as implementações computacionais, fato que fornecem uma boa concordância entre as soluções analisadas. Além disso, desenvolve-se uma metodologia capaz de auxiliar a identificação os modos de vibração dos problemas acoplados fluido-estrutura. Esse procedimento se faz necessário quando a estrutura apresenta certa flexibilidade, o que proporciona o surgimento de modos dominantes da cavidade, da estrutura e mistos no modelo de difícil análise e interpretação. Aplica-se a metodologia em alguns casos, onde há um ou mais estruturas (analogia de pistões rígidos-móveis ou flexíveis) associados a cavidades acústicas de geometria regular. Nos modelos estudados, testam-se também as soluções analíticas para o sistema, que podem ser obtidas a partir da composição de freqüências e seus modos resultantes. Ainda como resultado desta dissertação, implementa-se um elemento de viga de Bernoulli no programa acadêmico FEDYFE. Escolhem-se dois modelos de acoplamento, considerando o elemento de viga, comparando-se também os resultados numéricos (ANSYS e FEDYFE) com as soluções analíticas para os casos desacoplados e acoplados. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The main focus of this work is the use of a symmetrical potential formulation U-φ-P0 to solve 2D acoustic-mechanic coupling problems. The velocity potential (φ) and the static pressure (P0) are variables for the fluid, while the displacements (U) describe the behavior of the solid. The fluid-structure coupled problems have been dealt with using the finite element method based on a variational formulation. Some study cases have been object of computer simulation, and the numeric results obtained from the software FEDYFE were compared with those from the software ANSYS and with the equivalent analytic solutions. The aim was to validate the computational modelling, and the results show a high level of convergence between the different approaches. In addition, a methodology has been developed to assist identifying vibration modes in fluid-structure coupled problems. Such a procedure is needed for flexible structures, as they tend to present cavity dominant modes, structure modes and mixed modes, which are of difficult analysis and interpretation. The methodology has been applied to problems presenting one or more structures (mobile rigid or flexible piston analogy) associated to regular geometry acoustic cavities. In the studied models, it has also been tested an analytic solution for the system, which was obtained from the composition of frequencies and their resultant modes. Still, a Bernoulli beam element has been implemented in FEDYFE. Two coupling models have been chosen considering the beam element, and the numeric results (ANSYS and FEDYFE) were also compared with the analytic solutions for both the uncoupled and coupled cases.

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Martins, Jaqueline Costa. "Metodologia de caracterização da propagação acústica em tubulações de transporte de fluidos bifásicos gás-líquido." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-30032011-122350/.

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Abstract:

Este trabalho tem como objetivo global contribuir para o desenvolvimento do estudo da propagação de ondas em dutos de transporte de fluidos, especialmente oleodutos e gasodutos, através da análise da atenuação acústica e da velocidade de propagação da onda. Para isso, foram feitos ensaios experimentais, tanto em escoamento mono quanto bifásico, variando-se a vazão do escoamento em uma linha de testes de 1500 metros e 50 mm de diâmetro, para aquisição de sinais gerados a partir do fechamento de válvulas de simulação de vazamentos em pontos ao longo da tubulação. Para análise da atenuação acústica foi proposta uma metodologia baseada na medição do coeficiente de amortecimento temporal das ondas de pressão como subsídio para o cálculo do coeficiente de atenuação, através da utilização de um único sensor de pressão. Esta metodologia foi validada pela medição direta do coeficiente de atenuação e os resultados mostram uma excelente concordância em escoamentos monofásicos. Para os testes em escoamento bifásico não foi possível aplicar esta metodologia devido ao forte amortecimento das ondas de pressão, sendo feitas apenas medições diretas da atenuação com resultados fenomenologicamente coerentes. A velocidade de propagação acústica para escoamento monofásico foi influenciada pela presença de gás dissolvido e bolhas de cavitação, apresentando valores próximos aos da literatura para baixas vazões de escoamento. Para altas vazões, as velocidades foram compatíveis com o escoamento bifásico a bolhas finamente dispersas. Para o escoamento bifásico o regime de escoamento variou de bolhas a pistonado. As velocidades de propagação obtidas são compatíveis com aquelas obtidas por modelos teóricos.
This work aims to contribute to the development of the study of wave propagation in fluid transport pipelines, through the analysis of acoustic attenuation and propagation speed. For this reason, experimental tests were made in single and two-phase flow, varying the flow rate in a test line of 1500 meters and 50 mm in diameter, for the acquisition of signals generated from the closing of leak simulation valves at known points along the pipeline. To analyze the acoustic attenuation it was proposed a methodology based on measurement of temporal damping coefficient of pressure waves as input for calculating the attenuation coefficient, by using a single pressure sensor. This methodology was validated by direct measurement of attenuation coefficient and the results show an excellent agreement in single-phase flow. For the tests in two-phase flow it was not possible to apply this methodology due to the strong damping of pressure waves, which only made direct measurements of attenuation results phenomenologically consistent. Acoustic propagation velocity for single phase flow was influenced by the presence of dissolved gas and cavitation bubbles, having values close to the literature for low flow rates. For high flows rates, the velocities were consistent with a two-phase flow at finely dispersed bubbles. For the two-phase flow the regime varied from slug to bubbles. The propagation velocities obtained are consistent with those obtained by theoretical models.

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Dellavalle, Alberto <1977&gt. "Sulla progettazione in zona sismica di strutture dotate di dissipatori fluido-viscosi: proposta di una metodologia." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/963/1/Tesi_Dellavalle_Alberto.pdf.

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Abstract:

CHAPTER 1:FLUID-VISCOUS DAMPERS In this chapter the fluid-viscous dampers are introduced. The first section is focused on the technical characteristics of these devices, their mechanical behavior and the latest evolution of the technology whose they are equipped. In the second section we report the definitions and the guide lines about the design of these devices included in some international codes. In the third section the results of some experimental tests carried out by some authors on the response of these devices to external forces are discussed. On this purpose we report some technical schedules that are usually enclosed to the devices now available on the international market. In the third section we show also some analytic models proposed by various authors, which are able to describe efficiently the physical behavior of the fluid-viscous dampers. In the last section we propose some cases of application of these devices on existing structures and on new-construction structures. We show also some cases in which these devices have been revealed good for aims that lies outside the reduction of seismic actions on the structures. CHAPTER 2:DESIGN METHODS PROPOSED IN LITERATURE In this chapter the more widespread design methods proposed in literature for structures equipped by fluid-viscous dampers are introduced. In the first part the response of sdf systems in the case of harmonic external force is studied, in the last part the response in the case of random external force is discussed. In the first section the equations of motion in the case of an elastic-linear sdf system equipped with a non-linear fluid-viscous damper undergoing a harmonic force are introduced. This differential problem is analytically quite complex and it’s not possible to be solved in a closed form. Therefore some authors have proposed approximate solution methods. The more widespread methods are based on equivalence principles between a non-linear device and an equivalent linear one. Operating in this way it is possible to define an equivalent damping ratio and the problem becomes linear; the solution of the equivalent problem is well-known. In the following section two techniques of linearization, proposed by some authors in literature, are described: the first technique is based on the equivalence of the energy dissipated by the two devices and the second one is based on the equivalence of power consumption. After that we compare these two techniques by studying the response of a sdf system undergoing a harmonic force. By introducing the equivalent damping ratio we can write the equation of motion of the non-linear differential problem in an implicit form, by dividing, as usual, for the mass of the system. In this way, we get a reduction of the number of variables, by introducing the natural frequency of the system. The equation of motion written in this form has two important properties: the response is linear dependent on the amplitude of the external force and the response is dependent on the ratio of the frequency of the external harmonic force and the natural frequency of the system only, and not on their single values. All these considerations, in the last section, are extended to the case of a random external force. CHAPTER 3: DESIGN METHOD PROPOSED In this chapter the theoretical basis of the design method proposed are introduced. The need to propose a new design method for structures equipped with fluid-viscous dampers arises from the observation that the methods reported in literature are always iterative, because the response affects some parameters included in the equation of motion (such as the equivalent damping ratio). In the first section the dimensionless parameterε is introduced. This parameter has been obtained from the definition of equivalent damping ratio. The implicit form of the equation of motion is written by introducing the parameter ε, instead of the equivalent damping ratio. This new implicit equation of motions has not any terms affected by the response, so that once ε is known the response can be evaluated directly. In the second section it is discussed how the parameter ε affects some characteristics of the response: drift, velocity and base shear. All the results described till this point have been obtained by keeping the non-linearity of the behavior of the dampers. In order to get a linear formulation of the problem, that is possible to solve by using the well-known methods of the dynamics of structures, as we did before for the iterative methods by introducing the equivalent damping ratio, it is shown how the equivalent damping ratio can be evaluated from knowing the value of ε. Operating in this way, once the parameter ε is known, it is quite easy to estimate the equivalent damping ratio and to proceed with a classic linear analysis. In the last section it is shown how the parameter ε could be taken as reference for the evaluation of the convenience of using non-linear dampers instead of linear ones on the basis of the type of external force and the characteristics of the system. CHAPTER 4: MULTI-DEGREE OF FREEDOM SYSTEMS In this chapter the design methods of a elastic-linear mdf system equipped with non-linear fluidviscous dampers are introduced. It has already been shown that, in the sdf systems, the response of the structure can be evaluated through the estimation of the equivalent damping ratio (ξsd) assuming the behavior of the structure elastic-linear. We would to mention that some adjusting coefficients, to be applied to the equivalent damping ratio in order to consider the actual behavior of the structure (that is non-linear), have already been proposed in literature; such coefficients are usually expressed in terms of ductility, but their treatment is over the aims of this thesis and we does not go into further. The method usually proposed in literature is based on energy equivalence: even though this procedure has solid theoretical basis, it must necessary include some iterative process, because the expression of the equivalent damping ratio contains a term of the response. This procedure has been introduced primarily by Ramirez, Constantinou et al. in 2000. This procedure is reported in the first section and it is defined “Iterative Method”. Following the guide lines about sdf systems reported in the previous chapters, it is introduced a procedure for the assessment of the parameter ε in the case of mdf systems. Operating in this way the evaluation of the equivalent damping ratio (ξsd) can be done directly without implementing iterative processes. This procedure is defined “Direct Method” and it is reported in the second section. In the third section the two methods are analyzed by studying 4 cases of two moment-resisting steel frames undergoing real accelerogramms: the response of the system calculated by using the two methods is compared with the numerical response obtained from the software called SAP2000-NL, CSI product. In the last section a procedure to create spectra of the equivalent damping ratio, affected by the parameter ε and the natural period of the system for a fixed value of exponent α, starting from the elasticresponse spectra provided by any international code, is introduced.

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Dellavalle, Alberto <1977&gt. "Sulla progettazione in zona sismica di strutture dotate di dissipatori fluido-viscosi: proposta di una metodologia." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/963/.

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CHAPTER 1:FLUID-VISCOUS DAMPERS In this chapter the fluid-viscous dampers are introduced. The first section is focused on the technical characteristics of these devices, their mechanical behavior and the latest evolution of the technology whose they are equipped. In the second section we report the definitions and the guide lines about the design of these devices included in some international codes. In the third section the results of some experimental tests carried out by some authors on the response of these devices to external forces are discussed. On this purpose we report some technical schedules that are usually enclosed to the devices now available on the international market. In the third section we show also some analytic models proposed by various authors, which are able to describe efficiently the physical behavior of the fluid-viscous dampers. In the last section we propose some cases of application of these devices on existing structures and on new-construction structures. We show also some cases in which these devices have been revealed good for aims that lies outside the reduction of seismic actions on the structures. CHAPTER 2:DESIGN METHODS PROPOSED IN LITERATURE In this chapter the more widespread design methods proposed in literature for structures equipped by fluid-viscous dampers are introduced. In the first part the response of sdf systems in the case of harmonic external force is studied, in the last part the response in the case of random external force is discussed. In the first section the equations of motion in the case of an elastic-linear sdf system equipped with a non-linear fluid-viscous damper undergoing a harmonic force are introduced. This differential problem is analytically quite complex and it’s not possible to be solved in a closed form. Therefore some authors have proposed approximate solution methods. The more widespread methods are based on equivalence principles between a non-linear device and an equivalent linear one. Operating in this way it is possible to define an equivalent damping ratio and the problem becomes linear; the solution of the equivalent problem is well-known. In the following section two techniques of linearization, proposed by some authors in literature, are described: the first technique is based on the equivalence of the energy dissipated by the two devices and the second one is based on the equivalence of power consumption. After that we compare these two techniques by studying the response of a sdf system undergoing a harmonic force. By introducing the equivalent damping ratio we can write the equation of motion of the non-linear differential problem in an implicit form, by dividing, as usual, for the mass of the system. In this way, we get a reduction of the number of variables, by introducing the natural frequency of the system. The equation of motion written in this form has two important properties: the response is linear dependent on the amplitude of the external force and the response is dependent on the ratio of the frequency of the external harmonic force and the natural frequency of the system only, and not on their single values. All these considerations, in the last section, are extended to the case of a random external force. CHAPTER 3: DESIGN METHOD PROPOSED In this chapter the theoretical basis of the design method proposed are introduced. The need to propose a new design method for structures equipped with fluid-viscous dampers arises from the observation that the methods reported in literature are always iterative, because the response affects some parameters included in the equation of motion (such as the equivalent damping ratio). In the first section the dimensionless parameterε is introduced. This parameter has been obtained from the definition of equivalent damping ratio. The implicit form of the equation of motion is written by introducing the parameter ε, instead of the equivalent damping ratio. This new implicit equation of motions has not any terms affected by the response, so that once ε is known the response can be evaluated directly. In the second section it is discussed how the parameter ε affects some characteristics of the response: drift, velocity and base shear. All the results described till this point have been obtained by keeping the non-linearity of the behavior of the dampers. In order to get a linear formulation of the problem, that is possible to solve by using the well-known methods of the dynamics of structures, as we did before for the iterative methods by introducing the equivalent damping ratio, it is shown how the equivalent damping ratio can be evaluated from knowing the value of ε. Operating in this way, once the parameter ε is known, it is quite easy to estimate the equivalent damping ratio and to proceed with a classic linear analysis. In the last section it is shown how the parameter ε could be taken as reference for the evaluation of the convenience of using non-linear dampers instead of linear ones on the basis of the type of external force and the characteristics of the system. CHAPTER 4: MULTI-DEGREE OF FREEDOM SYSTEMS In this chapter the design methods of a elastic-linear mdf system equipped with non-linear fluidviscous dampers are introduced. It has already been shown that, in the sdf systems, the response of the structure can be evaluated through the estimation of the equivalent damping ratio (ξsd) assuming the behavior of the structure elastic-linear. We would to mention that some adjusting coefficients, to be applied to the equivalent damping ratio in order to consider the actual behavior of the structure (that is non-linear), have already been proposed in literature; such coefficients are usually expressed in terms of ductility, but their treatment is over the aims of this thesis and we does not go into further. The method usually proposed in literature is based on energy equivalence: even though this procedure has solid theoretical basis, it must necessary include some iterative process, because the expression of the equivalent damping ratio contains a term of the response. This procedure has been introduced primarily by Ramirez, Constantinou et al. in 2000. This procedure is reported in the first section and it is defined “Iterative Method”. Following the guide lines about sdf systems reported in the previous chapters, it is introduced a procedure for the assessment of the parameter ε in the case of mdf systems. Operating in this way the evaluation of the equivalent damping ratio (ξsd) can be done directly without implementing iterative processes. This procedure is defined “Direct Method” and it is reported in the second section. In the third section the two methods are analyzed by studying 4 cases of two moment-resisting steel frames undergoing real accelerogramms: the response of the system calculated by using the two methods is compared with the numerical response obtained from the software called SAP2000-NL, CSI product. In the last section a procedure to create spectra of the equivalent damping ratio, affected by the parameter ε and the natural period of the system for a fixed value of exponent α, starting from the elasticresponse spectra provided by any international code, is introduced.

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Steffens, Lindaura Maria. "Desenvolvimento de uma metodologia integrada para otimização de forma de mecânica de fluidos." Florianópolis, SC, 2005. http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102963.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.
Made available in DSpace on 2013-07-16T02:30:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221669.pdf: 5791503 bytes, checksum: f4ee6da8f1677950a8ee94a116264bbc (MD5)
Este trabalho propõe um procedimento numérico integrado para problemas que envolvem a otimização de forma aplicada ao escoamento de fluidos. O procedimento é denominado integrado porque reúne diversos módulos distintos para o tratamento do problema, como modelagem geométrica, geração de malhas por elementos finitos, análise não-linear do escoamento, análise de sensibilidade, programação matemática e otimização de forma. A solução eficiente desta classe de problemas de otimização, principalmente os algoritmos de programação matemática, depende fortemente da estratégia utilizada na análise de sensibilidade da resposta do contorno e da determinação efetiva do gradiente da função objetivo e suas restrições, com relação às variáveis de projeto. Por este motivo, neste trabalho, foi aplicado um procedimento para melhorar a qualidade da análise de sensibilidade. As sensibilidades são obtidas analiticamente e o procedimento implementado para o gradiente da função objetivo propõe uma alternativa chamada de método adjunto, que consiste na adição de um termo à função objetivo, o que reduz consideralvemente o custo computacional. O problema de otimização é definido com base no modelo geométrico, a função objetivo a ser considerada é a dissipação viscosa e as variáveis de projeto são as coordenadas dos pontos-chave, os quais descrevem o contorno do domínio, que é representado por segmentos de B-splines cúbicas. A definição paramétrica de curvas em função de um conjunto de pontos-chave e condições de contorno em seus vértices extremos são discutidas detalhadamente. É dada ênfase à interpolação através de segmentos de B-splines, devido à sua simplicidade, eficácia e flexibilidade. A correta definição da geometria do domínio é responsável pelo sucesso do processo de otimização. O problema discretizado de otimização é formulado através do Método do Lagrangeano Aumentado, considerando-se restrições laterais e volumétricas. Os escoamentos aqui tratados são bidimensionais, supondo as hipóteses de incompressibilidade e em regime permanente, modelados pelas equações de Navier-Stokes. Estas equações são discretizadas pelo método dos elementos finitos de Galerkin, via elementos triangulares T7/C3 (sete nós para a velocidade e três para a pressão), resultando em um sistema de equações não-lineares, que é solucionado pelo método de Newton. O problema a ser solucionado neste trabalho consiste na otimização de forma de contornos, visando à redução da dissipação viscosa decorrente do escoamento em torno de um dado corpo ou em um canal.

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FERRARI, Cristian. "Sviluppo di una metodologia di progettazione integrata per il dimensionamento di macchine operatrici a flusso centrifugo." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2012. http://hdl.handle.net/11392/2389419.

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Abstract:

In recent years, thanks to the use of technologies to support increasingly high computational costs in ever shorter time, the results of numerical simulations have become more reliable and makes our CFD a reliable tool used in industrial design. This thesis has been developed and validated a methodology for integrated 1D/3D design turbomachinery operating centrifugal flow, based on the use of CFD simulations. These are used for the first partial analysis of the different geometries and simplified 1D dimensioned criteria and then to 3D-depth analysis of the complete model. In this way one can choose in a short time the partial model better and in the next step of the design to increase the performance parameters by optimizing the geometry. The developed methodology was then applied to two operating turbomachines: a laboratory pump low pressure centrifugal fan and a two-stage burners for industrial high power.

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Tavares, André Abelardo. "Metodologia para análise do comportamento fluidodinâmico multifásico em precipitadores eletrostáticos." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/169320.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015
Made available in DSpace on 2016-10-19T12:41:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339519.pdf: 13007536 bytes, checksum: 9af518804aa14219849a294f23558e33 (MD5) Previous issue date: 2015
Este trabalho apresenta um estudo e metodologia para analisar o desempenho de precipitadores eletrostáticos (PES). No intuito de otimizar o tempo computacional para aplicações em escala real, adotou-se a formulação fluidodinâmica multifásica contínua (MCFD) para obtenção das principais grandezas mecânicas do processo de limpeza de gases em PES. Outra parte do método calcula as grandezas elétricas, campo e potencial elétrico, a densidade de carga e de corrente e baseia-se no Método de Simulação de Cargas (MSC). Estes dois métodos são acoplados para avaliar o desempenho em alguns estudos de casos em PES de pequena e grande escala. Apresentam-se também, alguns procedimentos adotados para medir as principais propriedades que afetam a eficiência nos PES, como é o caso do diâmetro das partículas, a resistividade e a constante dielétrica de cinzas leves. Medições destas propriedades são realizadas e incluídas num dos estudos de caso dos PES simulados para uma usina termelétrica brasileira. Os resultados das simulações são comparados com os obtidos a partir de dados reais e de referências bibliográficas. As simulações apresentam resultados muito próximos aos obtidos a partir das referências citadas e também aos da planta real.

Abstract: This work presents a methodology to study and analyze the performance of electrostatic precipitators (PES). In order to optimize the computational time for applications in real scale, it was adopted the continuous multiphase fluid dynamics formulation (MCFD) to obtain the mechanical quantities of interest in the gas cleaning process in PES. Another part of the method calculates the electrical quantities, field and electric potential, charge density and current and it is based on the Charge Simulation Method (MSC). These two methods are coupled to evaluate the performance of some case studies for ESPs in small and large scale. Some procedures are adopted to measure the most important properties affecting the efficiency of the PES, as the particle diameter, the resistivity and the dielectric constant of fly ash are also presented. These measurements are included in a model of coal-red power plant. The simulation results of these case studies are compared with those obtained from real data and different references. The simulations show results similar to those obtained in the cited references and also to the coal-fired power plant.

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Almeida, Vinícius Rodrigues de. "Simulação numérica do escoamento intermitente utilizando uma metodologia híbrida baseada no acoplamento dos modelos de captura de golfadas e de seguimento de pistões." Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2017. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2390.

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Abstract:

CAPES
O escoamento em golfadas consiste na passagem intermitente de pistões de líquido e bolhas alongadas, sendo comum nas linhas de produção de petróleo e na indústria nuclear. Muitas pesquisas têm sido feitas nessa área, e mesmo assim, o entendimento desse padrão de escoamento ainda não está completamente esclarecido na literatura. Existem algumas dificuldades na modelagem do fenômeno de formação das golfadas e influência da mudança de direção. Além disso, o regime intermitente em escoamento descendente e a transição para o regime estratificado têm sido pouco estudados. Em um trabalho recente, Conte (2014) utilizou um modelo Lagrangiano, baseado no modelo de dois fluidos para o caso unidimensional e isotérmico, para simular a iniciação das golfadas. A desvantagem é o custo computacional relativamente elevado. Outra metodologia para simular a evolução das golfadas, também Lagrangiana e unidimensional, é o modelo de seguimento de pistões de Rodrigues (2009). A mesma possui um baixo custo computacional, porém necessita que as propriedades do escoamento na entrada da tubulação sejam conhecidas. A finalidade deste trabalho é apresentar uma metodologia para o acoplamento dos modelos de captura de golfadas e de seguimento de pistões e implementar uma rotina computacional capaz de trabalhar com ambos os modelos simultaneamente. Será possível simular a iniciação das golfadas na entrada da tubulação, e acompanhar o desenvolvimento das mesmas a um custo computacional mais baixo. Para isso, utiliza-se o modelo de captura de golfadas para simular a formação dos pistões e os efeitos quando há mudança de direção na tubulação. Já o modelo de seguimento de pistões rastreia as células unitárias em trechos retos. A metodologia híbrida proposta neste trabalho se mostrou capaz de prever as principais variáveis do escoamento em qualquer posição da tubulação: comprimentos da bolha e do pistão, frequência das golfadas, pressão e fração de vazio na região da bolha. Uma boa concordância nos resultados foi observada, juntamente com um custo computacional inferior a 50% da metodologia híbrida em relação à de captura de golfadas. Pode-se também inicializar o programa com dados experimentais na entrada da tubulação utilizando o modelo de seguimento de pistões, e utilizar o modelo de captura de golfadas para avaliar a influência quando há mudança de direção de horizontal para descendente. Para esse segundo caso, os resultados foram comparados com dados experimentais, observando-se que a metodologia foi capaz de prever os casos em que há transição para o escoamento estratificado.
The slug flow consists of the intermittent repetition of liquid slugs and elongated bubbles, and it is a common flow regime in oil production and nuclear industry. Even though many studies have been conducted, the understanding of this flow pattern is not yet completely understood in the literature. There are some difficulties in modeling the phenomenon of slug initiation and influence of the change of direction. In addition, the intermittent downward flow and the transition to the stratified regime is not well understood. In a recent work, Conte (2014) used a Lagrangian model, based on the two-fluid model for the one-dimensional and isothermal case, to simulate the slug initiation. The disadvantage is the relatively high computational time. Another methodology to simulate the evolution of slugs, also Lagrangian and one-dimensional, is the Rodrigues (2009) slug tracking model. It has a low computational cost, but requires the properties of the flow at the inlet of the pipeline to be known. The purpose of this work is to present a methodology for the coupling of the slug capturing and slug tracking models and to implement a computational routine capable of working with both models simultaneously. It will be possible to simulate the slug initiation at the entrance of the pipeline, and to follow the development of the slugs at a lower computational cost. In order to do that, the slug capturing model is used to simulate the formation of the slugs and the effects when there is change of direction in the pipe. The slug tracking model tracks the unit cells in straight sections. The hybrid methodology proposed in this work was able to predict the main flow variables at any position in the pipeline: bubble and slug lengths, slug frequency, pressure and void fraction in the bubble region. A good agreement in the results was observed, along with a computational cost of less than 50% of the hybrid methodology in relation to a pure slug capturing. It is also possible to start-up the program with experimental data at the inlet of the pipeline using the slug tracking model, and to use the slug capturing to evaluate the influence when there is a change of direction from horizontal to descending. For this second case, the results were compared with experimental data, observing that the methodology was able to predict the cases in which there is transition to the stratified flow.

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Pinheiro, Guilherme Bastos. "Avaliação das metodologias de determinação da densidade para coloides magnéticos." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2015. http://dx.doi.org/10.26512/2015.D.19427.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-25T20:28:19Z No. of bitstreams: 1 2015_GuilhermeBastosPinheiro.pdf: 1547323 bytes, checksum: 5fdbb9342ecc463c1d3b8d624299ade8 (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-03T19:13:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_GuilhermeBastosPinheiro.pdf: 1547323 bytes, checksum: 5fdbb9342ecc463c1d3b8d624299ade8 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-02-03T19:13:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_GuilhermeBastosPinheiro.pdf: 1547323 bytes, checksum: 5fdbb9342ecc463c1d3b8d624299ade8 (MD5)
Os fluidos magnéticos ou ferrofluidos são dispersões coloidais de nanopartículas (NP), do tipo ferrita, em um líquido portador de escolha. Nestes materiais, a forma de expressar a concentração em nanopartículas é a fração volumétrica em nanopartículas ϕ, dada pela razão entre o volume total de partículas pelo volume da dispersão. No caso dos fluidos magnéticos estabilizados em meio aquoso ácido, as nanopartículas são do tipo núcleo/superfície e, neste trabalho, temos NP de ferrita de cobalto (CoFe2O4) recobertos por uma camada de maghemita (γ-Fe2O3). Recentemente, um modelo químico, que leva em conta a estrutura núcleo/superfície das nanopartículas, foi introduzido para determinar o ϕ de amostras de ferrofluidos. Nesse modelo, o cálculo da fração volumétrica é realizado a partir das concentrações molares de (CoFe2O4) e (- Fe2O3). Neste trabalho, apresentamos um estudo que avalia a metodologia de determinação dos valores de 〖 [M〗^(2+)], que são utilizados no cálculo da fração volumétrica em nanopartículas. As propriedades físico-químicas do nanocolóide, estudadas aqui, são investigadas utilizando diversas técnicas de caracterização. A caracterização estrutural é feita utilizando a técnica de difração de raios X. Para investigar a morfologia e a dispersão em tamanho destes materiais, utilizamos a técnica de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET); para a composição química das amostras utilizamos as técnica de dicromatometria e Espectrometria de Absorção Atômica (AAS); medidas de densidade em diferentes frações volumétricas em nanopartículas, utilizando um densímetro e uma balança de Arquimedes, são realizadas e comparadas. Os resultados indicam que, apesar de as medidas de densidade utilizando os dois equipamentos apresentarem bom acordo, recomenda-se preferencialmente a utilização do densímetro digital para medidas de densidade em coloides não viscosos, e, por fim, a balança de Arquimedes será eficaz para a determinação de densidade de materiais coloidais muito viscosos.
Magnetic fluids or ferrofluids are colloidal dispersions of nanoparticles (NPs) of ferrite type in a liquid carrier of your choice. On these materials the way of expressing the concentration of nanoparticles is the volume fraction in NPs φ, given by the ratio between the total volume of particles and the volume of the dispersion. In the case of the magnetic fluids stabilized on aqueous acidic medium, the NPs are of core/shell type and in this work we have cobalt ferrite NPs (CoFe2O4) covered by a maghemite layer (γ-Fe2O3). Recently a chemical model that takes into account a core/shell structure of nanoparticles was introduced in order to determine the φ of ferrofluids samples. In this model, the volume fraction is calculated by using the molar concentrations of (Co〖Fe〗_2 O_4 ) and (-〖Fe〗_2 O_3). In this work we present a study that evaluates the methodology of determining the values of [M^(2+)] that are used to calculate the volumetric fraction of NPs. The physical chemical properties of the nanocolloids studied here are investigated using various techniques of characterization. The structural characterization is carried out using the technique of x ray diffraction. To investigate the morphology and dispersion in size of these materials, we use the technique of Transmission Electron Microscopy (TEM). For the chemical composition of the samples we have used the dichromatometric tritation method and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). Density measurements at different volume fractions of nanoparticles, using a Density Meter and an Archimedes balance are performed and compared. The results indicate that, although the density measurements using the two devices are in good agreement, it is more recommended to use the digital Density Meter for density measurements in non viscous colloids and finally that the Archimedes Balance is more effective for density determination of very viscous colloidal materials.

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Oliveira, Eduardo. "Uma metodologia de projeto de combustores para turbinas a gás." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2013. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2869.

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Abstract:

A proposta desta pesquisa é realizar um estudo numérico da utilização do etanol como combustível alternativo em turbinas a gás, seguindo a tendência mundial na busca por combustíveis menos poluentes. Esta pesquisa tem como principal objetivo, identificar o impacto da mudança do combustível na metodologia corrente de projeto de câmaras de combustão de turbinas a gás. Como ferramenta principal, é utilizado pacote computacional de CFD - "Computational Fluid Dynamics" - para simulação dos escoamentos reativos no interior dos combustores analisados. O presente trabalho é parte de um esforço para o desenvolvimento de metodologia para projeto de câmaras de combustão de turbinas a gás voltadas a utilização de etanol como combustível, de forma eficiente. Em grande parte, isto depende do posicionamento otimizado dos furos de admissão de ar para as zonas primária e secundária, no que tange o grau de homogeneização da temperatura dos gases à saída do combustor, ou "temperature traverse quality" (T.T.Q.), ou TQ simplesmente. Para tanto, utiliza-se critérios de projeto unidimensionais para projeto preliminar de combustores ';genéricos';, equivalentes a combustores existentes, tomados como referência. Posteriormente, procede-se à verificação da qualidade do escoamento no interior da câmara de combustão através de simulações computacionais (CFD) para cálculo do escoamento 3D, bifásico (spray), viscoso, compressível, turbulento, radiante e reativo. Os resultados demonstram a viabilidade técnica de utilização do etanol como combustível. As dimensões do combustor a etanol são compatíveis com aquelas obtidas no projeto de combustores a querosene de aviação. É possível a identificação do posicionamento ótimo das fileiras de furos das zonas primária e secundária ao longo do eixo longitudinal do combustor. Os valores de eficiência térmica, TQ e de emissões para alguns poluentes são compatíveis com aqueles encontrados na literatura. Resultados dos cálculos em CFD e parâmetros utilizados no dimensionamento preliminar para mínimo TQ são correlacionados ao final.

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OLCUIRE, MATTIA. "Sviluppo di metodologie per l'analisi fluidodinamica di problematiche ad elevata complessità di interesse motoristico." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2022. http://hdl.handle.net/11380/1270084.

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Abstract:

La presente tesi si pone come obiettivo la descrizione del workflow e delle procedure che possono essere seguite per analisi ad alta complessità nel motor sport attraverso l’uso di simulazioni fluidodinamiche CFD (Computational Fluid Dynamics). Focalizzandosi sull’automotive, e in particolare su applicazioni ad elevata performance, il mondo del motor sport richiede feedback affidabili e robusti in lassi di tempo molto limitati, spesso non accordabili con le investigazioni sperimentali. Per essere competitivi, è fondamentale tenere in conto tutti gli aspetti della performance. Peraltro, il termine “performance” copre un range piuttosto ampio di situazioni e applicazioni che rendono il raggiungimento della competitività un obiettivo arduo. In quest’ottica, la CFD è pertanto uno strumento fondamentale che viene in aiuto per superare i limiti degli studi sperimentali in termini di costi, tempi di risposta e ottenendo allo stesso tempo una conoscenza più approfondita dei fenomeni coinvolti. In questo lavoro vengono analizzate due macro-tematiche, entrambe confrontate con dati e risultati sperimentali. Nella prima parte viene proposta una metodologia per effettuare analisi di sloshing in serbatoi-olio per veicoli ad elevata performance sottoposti a manovre di gara. La seconda tematica è un’analisi dettagliata della combustione turbolenta che interessa applicazioni Turbulent Jet Ignition (TJI) nei moderni motori con pre-camera, il cui utilizzo è molto diffuso nel motor sport. Sebbene la tesi non sia destinata a ricoprire la moltitudine di applicazioni che interessano questo settore, è intenzionalmente descritto il tipico modus operandi che può tornare utile in quest’ottica. I serbatoi-olio progettati per vetture sportive ad alta performance sono normalmente alimentati da una miscela omogenea di aria e olio che rende inadatto l’utilizzo del modello “Volume of Fluid” (VoF). Pertanto, viene investigato e adottato un approccio differente basato sul modello “Eulerian Multi-Phase” (EMP). Questo modello risolve l’interazione tra fase gassosa e liquida, tenendo in conto anche dei complessi fenomeni di miscelamento e separazione che hanno luogo nei serbatoi e nei circuiti di lubrificazione di vetture sportive ad elevata performance e permettendo, allo stesso tempo, una riduzione massiva del tempo computazionale rispetto al VoF, non avendo gli stessi limiti numerici sulla dimensione di griglia e sul time-step. La metodologia è inizialmente validata su dati sperimentali in un serbatoio semplificato avente paratie interne e sottoposto a oscillazioni di beccheggio condiviso in letteratura. L’efficacia della metodologia è nuovamente validata su misure a banco di serbatoi-olio attualmente in produzione su vetture ad elevata performance. Dapprima è effettuata un’applicazione statica di un serbatoio-olio. Infine, è analizzata un’applicazione dinamica di un serbatoio-olio sottoposto alle accelerazioni inerziali di gara. Il Sistema TJI è considerato oggi una delle strategie più promettenti al fine di ottenere combustioni stabili in miscele magre nei moderni motori ad accensione comandata. Una piccola porzione di miscela, normalmente vicina alle condizioni stechiometriche o ricca, è accesa all’interno della pre-camera. La combustione si propaga nella camera principale attraverso diversi getti caldi, altamente reattivi e turbolenti che rendono possibile una combustione rapida e stabile anche in condizioni globalmente magre. In questa tesi viene descritta un’analisi dettagliata del regime di combustione di una miscela omogenea aria/propano in una pre-camera quiescente, al fine di studiare le caratteristiche della propagazione della fiamma senza le incertezze sulla turbolenza e sulla stratificazione tipiche di condizioni real-engine.
The aim of this thesis is to describe the workflow and the procedures to be followed in order to perform highly complex analysis in motorsport through the use of computational fluid dynamics (CFD). The activity has been developed at the “Enzo Ferrari” Engineering Department of Modena and Reggio Emilia University. Focusing on the automotive field, and particularly on high performance car applications, Motor sport world demands reliable and robust responses in a very limited timeframe which is not always pursued by experimental investigations. In order to be competitive, it’s mandatory to look after every single detail of the performance. However, the term “performance” covers a wide range of situations and applications which makes the achievement of competitiveness a challenging task. CFD is therefore a fundamental tool which comes in handy in this perspective in order to overcome the limitations of experimental studies in terms of response times and costs and to gain a far broader in-depth insight into the studied processes. From the above considerations, in this work two main chapters are analyzed in this perspective, both making use of CFD and compared to the experimental outcomes. The first one proposes a methodology to perform sloshing analysis of lubricant oil tank for high-performance sports under racetrack maneuvers. The latter is a detailed investigation on the turbulent combustion which takes place in turbulent jet ignition (TJI) systems widely adopted in motor sport. Although the described chapters are not intended to cover the multitude of applications available in motor sport, it is purposely reported in this thesis to show a typical modus operandi which can be worthwhile in this perspective. Lubricant tanks designed for high-performance sports car are usually fed by a mixture of oil and air which makes Volume of Fluid (VoF) models unsuitable for this kind of simulations. Hence, a different approach base on a Eulerian Multi-Phase (EMP) model is investigated and adopted. EMP accounts for interaction between gaseous and liquid phases, accounting for mixing and separation which largely affect tank and lubricating circuit performance in high-performance sports car applications, also allowing a massive reduction of computational time compared to VoF by reducing numerical constraints on mesh size and time-step. Turbulent Jet Ignition is seen as one of the most promising strategies to achieve stable lean-burn operation in modern spark-ignition engines. A nearly stoichiometric mixture is ignited in a small-volume pre-chamber, following which multiple highly reactive hot jets are discharged promoting rapid combustion in the main chamber. In the present work, a detailed computational investigation on the combustion regime of premixed rich propane/air mixture in a quiescent pre-chamber is performed to study the characteristics of the jet flame without the uncertainties in turbulent and mixing conditions typical of real-engine operations. The results show a good alignment with the available experimental data in terms of both combustion duration and jet phasing, offering a renewed procedure for combustion simulations under low Damköhler numbers.

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Martínez, Julian 1976. "Extração de oleos volateis e outros compostos com CO2 supercritico : desenvolvimento de uma metodologia de aumento de escala a partir da modelagem matematica do processo e avaliação dos extratos obtidos." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/254925.

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Abstract:

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles, Paulo de Tarso Vieira Rosa
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-04T02:19:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_Julian_D.pdf: 1950070 bytes, checksum: 974d1b73823616f4335fda4e6120894c (MD5) Previous issue date: 2005
Doutorado
Engenharia de Alimentos
Doutor em Engenharia de Alimentos

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Silva, Rodrigo Ferraz de Andrade Flores da. "Uma metodologia de otimização aplicada a problemas modelados pelas equações de Navier Stokes." Florianópolis, SC, 2007. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/90393.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica.
Made available in DSpace on 2012-10-23T09:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267692.pdf: 10763719 bytes, checksum: 766569c55236c7c21e9dc6ed6cbf6cbb (MD5)
O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia genérica que possibilite a redução dos custos computacionais envolvidos no estudo de otimização de projetos de equipamentos que utilizam soluções numéricas de escoamento de fluidos, ou seja, mecânica dos fluidos computacional. A aplicação da metodologia é feita para a otimização de distribuidores de aço em lingotamento contínuo. A metodologia apresentada neste trabalho emprega o conceito de análises multi-fidelidade para permitir que o estudo de otimização seja realizado em uma malha suficientemente grosseira que, além de acelerar o processo, possibilita a utilização de recursos computacionais de hardware menos avançados, podendo estender o processo a empresas de pequeno e médio porte. Além disso, metamodelos adaptativos, baseados em aproximações por Funções de Base Radial são utilizados para representar a resposta do sistema, reduzindo o número de análises fluido-dinâmicas necessárias para convergência do problema. Reduções de até 90% do tempo total de processamento são observadas quando a metodologia é aplicada no estudo de otimização de um inibidor de turbulência posicionado no interior do distribuidor.

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Rentería, Vidaurre Marcelo. "Diseño de metodología para el análisis de flexibilidad en sistemas de tuberías." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5997.

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Abstract:

El análisis de flexibilidad es una de las disciplinas del diseño de sistemas de tuberías, se realiza en la etapa final de diseño y comprende principios de concentración de esfuerzos, expansiones térmicas y deformaciones elásticas. Este análisis es crítico en aplicaciones donde el fluido a transportar trabaja a condiciones extremas, como plantas térmicas y generadoras de energía, donde el sistema está sometido a altos gradientes de temperatura que conllevan a la generación de tensiones debido a expansiones o contracciones térmicas. El análisis teórico es de carácter limitativo debido el comportamiento aleatorio del sistema frente a ciertas condiciones de trabajo Por esta razón, los diseñadores optan por la utilización de softwares de análisis como CAEPIPE, CEASAR II, ANSYS, entre otros. Estas herramientas ofrecen resultados confiables; sin embargo, son vistos como “cajas negras”, donde el usuario manipula las variables de entrada. La teoría detrás de estas herramientas de cálculo, muchas veces, son ignoradas por los usuarios. Este trabajo apunta a desarrollar los principios teóricos utilizados para realizar este tipo de análisis, ofrecer herramientas de cálculo sencillas para analistas e investigadores independientes sin acceso a softwares de diseño y mostrar elementos de alivio de tensiones ofrecidos en el mercado actual. La estructura de la trabajo consiste en cuatro capítulos, donde se desarrollarán los principios teóricos básicos de la generación de esfuerzos; el desarrollo de la metodología de diseño de los códigos según ASME; tipos, principios de funcionamiento y criterios de selección de soluciones constructivas para aliviar las tensiones generadas; y, finalmente, el desarrollo de un ejemplo de cálculo que ponga en práctica los conceptos vertidos en los capítulos anteriores, así como, la presentación de casos comunes que complementen las nociones básicas para brindar flexibilidad a sistemas de tuberías.
Tesis

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Oliveira, Luiz Cláudio. "Uma metodologia de análise aeronáutica com variáveis de estado utilizando técnicas de aerodinâmica computacional." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 1993. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1744.

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Abstract:

Neste trabalho e proposta uma metodologia para a analiseaeroelastica de superficies sustentadoras bidimensionais utilizando tecnicas de dinamica dos fluidos computacional para o calculo do operador aerodinamico. O escoamento e modelado pelas equacoes de Euler em duas dimensoes, e resolvido utilizando-se um metodo devolumes finitos aplicado em um contexto de malhas nao-estruturadas. A marcha no tempo do sistema de equacoes semi-discretizadas e feita atraves de um metodo explicito do tipo Runge-Kutta hibrido de cinco passos. A malha computacional e obtida utilizando-se um esquema do tipo frente de geracao, com capacidade limitada de suavizacao e refinamento. Para a resolucao dos problemas nao-estacionarios, envolvendo o deslocamento do perfil, e utilizado um algoritmo de malha dinamica para a movimentacao dos pontos interiores ao dominio. O problema de estabilidade aeroelastica e resolvido utilizando-se uma formulacao por variaveis de estado, aplicada ao modelo classico de uma secao tipica. Os termos do operador aerodinamico sao determinados atraves da analise, no dominio da frequencia, da resposta do sistema a um deslocamento impulsivo no dominio do tempo. Sao feitas algumas experimentacoes numericas envolvendo escoamentos transonicos em torno de um perfil NACA 0012. Os resultados apresentam as potencialidades do codigo numerico, ressaltando a sua utilidade na analise das caracteristicas de escoamentos nao-estacionarios. A metodologia de analise aeroelastica e avaliadaem cada uma das suas etapas, demonstrando tambem as suas potencialidades. Por fim, sao discutidos estudos objetivando aimplementacao pratica das tecnicas aqui propostas.

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Bender, Vitor Cristiano. "Metodologia de projeto eletrotérmico de LEDs aplicada ao desenvolvimento de sistemas de iluminação pública." Universidade Federal de Santa Maria, 2012. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8510.

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Abstract:

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This work presents an LED electrothermal design methodology applied to a street lighting system. The methodology aims to provide indicatives of the optimal LED operating point for lighting systems design, considering electrical, thermal and photometric system features. Different projects are developed according to the methodology, the theoretical results are compared with fluid dynamics simulation and demonstrated by experimental results. A research including luminous flux, luminous efficacy and flicker is performed considering the LED current ripple, defining acceptable levels of ripple based on the optimal operational point. The methodology is applied by developing a lighting system composed of an LED driver and a thermal dissipation system, comprising a luminaire, a heatsink and fans. The lighting system includes electrothermal feedback control. The results provide high power factor with low current harmonic distortion to the power grid. The LED operational temperature ensures the luminous flux maintenance over the system lifetime.
Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto eletrotérmico de LEDs aplicada a um sistema de iluminação pública. A metodologia tem o objetivo de proporcionar indicativos do melhor ponto de operação do LED para o projeto de sistemas de iluminação, considerando os aspectos elétricos, térmicos e fotométricos envolvidos no sistema. Diferentes projetos são desenvolvidos utilizando a metodologia, os resultados teóricos obtidos são comparados com simulações computacionais de dinâmica dos fluidos e comprovados através de resultados experimentais. Um estudo do fluxo, eficácia e cintilação luminosa é também realizado considerando a ondulação de corrente aplicada aos LEDs, definindo os níveis aceitáveis de ondulação com base no ponto ótimo de operação. Para aplicação da metodologia é desenvolvido um sistema de iluminação pública composto por um circuito de acionamento dos LEDs e um sistema de dissipação térmica, formado por uma luminária, um dissipador de calor e ventiladores. O sistema de iluminação possui controle com realimentação eletrotérmica. Os resultados obtidos proporcionam alto fator de potência com baixa distorção harmônica ao sistema elétrico e temperatura de operação que garante a manutenção do fluxo luminoso dos LEDs durante toda a vida útil do sistema.

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Silva, Fábio Mensato Rebello da. "Metodologia para projeto otimizado de flape para aeronaves de transporte." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2004. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=634.

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Abstract:

O presente trabalho propõe uma metodologia de projeto para a seleção da deflexão ótima e da geometria do flape de bordo de fuga para uma aplicação específica ou ajudar a estabelecer uma configuração característica das que não forem mostradas aqui. O projeto otimizado de um Flape de Dupla Fenda (Double Slotted Flap) com gota fixa ée o resultado de um processo que inclui o conhecimento dos efeitos do flape sobre o avião (efeitos sobre a sustentação e o arrasto), verificação preliminar do desempenho da aeronave na decolagem e pouso para se obter as respectivas deflexões "ótimas" (ver se cumpre o requisito). O flape totalmente defletido (configuração de pouso) deve fornecer o CLmax necessário para atender os requisitos de pouso do avião. O flape de decolagem apresenta menor deflexão do que a configuração de pouso e deve proporcionar o menor comprimento de pista possível de decolagem. Além disso, deve-se verificar se o avião possui o gradiente de subida mínimo no 2 segmento com falha de motor. Após ter-se obtido a deflexão "ótima" do flape para decolagem e pouso, refinou-se os valores de CL e CD através da Mecânica dos Fluidos Computacional (CFD) utilizando-se o software MSES, onde um perfil flapeado com geometrias pré-definidas de modo a fornecer boas características aerodinâmicas, foi modificado a fim de melhorar ainda mais o seu desempenho e eficiência. Esse procedimento foi realizado para um avião de transporte regional de 33 assentos, o RJ2, e obteve-se a melhor configuração de flape para decolagem e pouso, isto é, um flape de dupla fenda com gota fixa otimizado. As ferramentas utilizadas para a realização desse trabalho foram os softwares MATLAB 6.1 e MSES 2.92, na qual, parte do tempo dedicado ao trabalho foi exclusivamente para aprender a utilizar tal tecnologia.

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Bueno, Ricardo Casseo Soares. "Metodologia para analise da interação coluna de perfuração/Riser/poço por elementos finitos." [s.n.], 1994. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263614.

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Abstract:

Orientador: Celso K. Morooka
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-19T13:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_RicardoCasseoSoares_M.pdf: 15843544 bytes, checksum: 6613c76500554e08aabd8e0f9f495565 (MD5) Previous issue date: 1994
Resumo: Neste trabalho uma metodologia para estimativa das forças de contato entre a coluna de perfuração, o poço e o riser é proposta. A solução é obtida utilizando-se o método dos elementos finitos com abordagem não linear, estática, bi-dimensional. Os efeitos de rigidez da coluna são mantidos discretizando-a numa configuração indeformada e aplicando-se deslocamentos nas extremidades (condições de contorno) e nas "paredes" afim de coloca-Ia dentro dos limites do poço. A configuração dinâmica do riser é obtida no domínio da frequência, com linearização melhorada, e uma análise "quasi-estatica" é feita dividindo-se o período em intervalos iguais de tempo e discretizando-se cada geometria como se poço se estendesse até a superfície. A demonstração de utilização é feita em um poço de grande inclinação perfurado por um navio sonda. Como conclusões mostramos que a força máxima devido aos movimentos da embarcação ocorre na região do B.O.P. stack/cabeça de poço e que existe uma variação considerável deste valor ao longo do tempo. As forças de contato calculadas dentro do riser de perfuração indicam que elas devem ser levadas em conta em análises dinâmicas
Abstract: The work propose a methodology for estimation of the contact forces generated by the drill string against the well and the drilling riser system. The solution is obtained using the Finite Element Method with a non-linear aproach in a static, 2D model. The stiffeness effects of the drill string are kept by discretyzing an indeformed configuration and then displacements are applied (according with the boundary condition) in the ends and also in the walls by means of putting it in the limits of the well. The excitaion period was devided in time-slices and each geometry of the riser (calculated in the frequency domain with improved linarization) was used in a "quasistatic" analisys as if it were the well. An example of a high angle well beeing drilled by a drill-ship is used to demonstrate the technique. As conclusions we show that as expected the maximum force is in the region of the BOP stack/well-head and due to the movement of the ship, the values calculed in each slice undergoes a considerable variation. We also sugest that the contact forces between the drill string and the riser should be used in the dynamic analisys due its values
Mestrado
Mestre em Engenharia de Petróleo

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Carvalho, Marcelo Veras. "Metodologia de otimização para fuselagem dianteira em aeronaves de transporte regional." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2006. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=795.

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Abstract:

Os requisitos de certificação aeronáutica estão cada vez exigentes, fazendo com que os fabricantes aeronáuticos realizem análises mais complexas e de maior abrangência de seus produtos. Em linhas gerais, as companhias aéreas escolhem aeronaves mais confortáveis e com menor custo operacional. Dentro deste cenário, os fabricantes de aeronaves têm procurado aperfeiçoar suas ferramentas de anteprojeto, pois é nessa fase onde se definem as principais características da aeronave. Nessa fase melhorias estão cada vez mais ligada à utilização de ferramentas computacionais que se mostram mais atraentes em termos de custo/benefício, quando comparadas com ensaios em túneis de vento e em vôo, por exemplo. As análises computacionais são feitas objetivando-se obter a melhor configuração, reduzindo os custos de desenvolvimento, possibilitando direcionar os ensaios práticos para a comprovação dos resultados computacionais e obtenção dos primeiros bancos de dados aerodinâmicos. O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma metodologia de projeto e otimização multidisciplinar (MDO) para projeto de fuselagem dianteira de aeronaves de transporte, buscando a minimização do seu arrasto (calculado através dos atuais modelos de cálculo numérico) e minimização do peso estrutural. Para isso, inicialmente, resultados de simulações realizadas em diversas formas de fuselagens onde são calculados valores de peso e coeficientes de arrasto são utilizados na construção de um banco de dados. Em seguida, um tratamento estatístico validou um metamodelo que levará a configuração ótima. A metodologia proposta se mostrou satisfatória apresentando redução tanto do arrasto quanto do peso para o modelo ótimo.

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Fávero, Jovani Luiz. "Simulação de escoamentos viscoelásticos : desenvolvimento de uma metodologia de análise utilizando o software OpenFOAM e equações constitutivas diferenciais." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/16306.

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Abstract:

A necessidade cada vez maior do uso de produtos poliméricos sintéticos, como para produção de embalagens, partes de eletrodomésticos, eletroeletrônicos, automóveis, etc., tem levado a indústria de polímeros a buscar cada vez mais a diminuição do desperdício e aumento da qualidade dos produtos. Para isso tem-se buscado entender melhor como as propriedades reológicas dos polímeros afetam seu processamento e a qualidade final dos produtos. Com o intuito de se obter resultados mais rápidos e com menor custo recorre-se cada vez mais a estudos de modelagem e simulação de processos de transformação de polímeros. Neste trabalho é apresentada uma nova ferramenta de CFD para simulações de escoamentos envolvendo fluidos viscoelásticos, o viscoelasticFluidFoam solver. A implementação do módulo foi feita no pacote de CFD OpenFOAM devido principalmente às vantagens oferecidas por esse software, como por exemplo, possibilidade de uso de geometrias complexas, malhas não-estruturadas, técnicas multigrid e paralelização do processamento de dados, além de ser um software gratuito e de código aberto. Foi feita a implementação do modelo de Maxwell, UCM, Oldroyd-B, Giesekus, FENE-P, FENE-CR, PTT na forma linear e exponencial, e DCPP, todos na forma multimodo. Dentre as várias metodologias disponíveis para resolver o problema da obtenção de soluções estáveis a altos valores deWeissenberg foi escolhida a DEVSS devido a sua estabilidade e aplicação a modelos complexos. Para se fazer a validação do solver desenvolvido foi feito a comparação com resultados numéricos e experimentais obtidos da literatura. É mostrada uma comparação entre vários modelos para obtenção da velocidade e diferença de tensões normais para um escoamento em uma contração plana abrupta 4:1. Os resultados obtidos foram satisfatórios sendo possível dar credibilidade ao solver implementado e garantir a disponibilidade de uma boa ferramenta para estudo de fluidos viscoelásticos para ser usada tanto no meio acadêmico como no setor industrial.
Synthetic polymer products are of great importance in several industrial sectors, such as for production of packaging, parts of appliances, electronics, and cars. Due to the increasing demand for this kind of material, reduction of waste and increase of quality has become a key issue in polymer industry. In this sense modeling and simulation of processing operations appears as a fundamental tool, leading to better understanding of how the rheological properties of polymers affect their processability and final product quality, and reducing time and costs related to the development of processes and products. This work presents a new Computational Fluid Dynamics (CFD) tool for the simulation of viscoelastic fluid flows, called viscoelasticFluidFoam solver, which consists of a viscoelastic fluid module to be used OpenFOAM CFD package. The advantages of using OpenFOAM as development platform include its characteristics with relation to flexibility to deal with complex geometries, unstructured and non orthogonal meshes, moving meshes, large variety of interpolation schemes and solvers for the linear discretized system, and the possibility of data processing parallelization. Linear Maxwell, Oldroyd-B, Giesekus, Phan-Thien-Tanner (PTT), the Finitely Extensible Nonlinear Elastic (FENE-P and FENE-CR), and DCPP constitutive equations have been implemented, in single and the multimode form. Among the various available methodologies to solve the problem of obtaining stable solutions to high Weissenberg values, the DEVSS was chosen due to its stability and application to complex models. The viscoelasticFluidFoam solver was tested by comparing its predictions with experimental and numerical data from literature for the analysis of a planar 4:1 contraction flow. These tests have shown the great potential of this solver for application both in academia and in industry.

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UMBEHAUN, PEDRO E. "Metodologia para analise termo-hidraulica de reatores de pesquisa tipo piscina com combustivel tipo placa." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2000. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10796.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06910.pdf: 5255495 bytes, checksum: 2b74036eb572f767eaeba0ba5d1da193 (MD5)
Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Passos, Marieta Leite de Castro. "Metodologias analíticas de reduzido consumo de reagentes usando SIA como processo de gestão de fluidos." Doctoral thesis, Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto, 2009. http://hdl.handle.net/10216/24371.

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Passos, Marieta Leite de Castro. "Metodologias analíticas de reduzido consumo de reagentes usando SIA como processo de gestão de fluidos." Tese, Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto, 2009. http://hdl.handle.net/10216/24371.

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Arashiro, Eduardo Kenji Nunes. "Adequação de metodologias para o estudo in vivo da vascularização e da caracterização do fluido folicular e células da granulosa." Universidade Federal de Minas Gerais, 2012. http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9AKGBM.

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Abstract:

A compreensão da fisiologia ovariana é fundamental para o desenvolvimento e sucesso das biotecnologias aplicadas a reprodução animal, como por exemplo, a inseminação artificial (IA), transferência de embriões (TE) e a produção in vitro de embriões (PIVE). Para isso, inúmeras tecnologias e metodologias estão sendo utilizadas e desenvolvidas.

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Lugones, Santiago Martín. "Metodologias de projeto aerodinâmico de pás de turbinas eólicas de alto desempenho." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2011. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1547.

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Abstract:

O tamanho de turbinas eólicas comerciais tem aumentado consideravelmente nos últimos 25 anos desde aproximadamente uma potência de 50KW com rotores de entre 10 e 15 metros de diâmetro até as turbinas comerciais atuais de 5MW de potência com diâmetros de mais de 120 metros. Este desenvolvimento requer o uso de ferramentas numéricas que permitam prever os carregamentos aerodinâmicos estacionários e não estacionários, não somente nas pás de turbinas, mas também o sistema como um todo, incluindo torre, rotor e sistemas de controle. Neste contexto, este trabalho apresenta um programa computacional baseado na teoria de elemento de pá, a fim de predizer parâmetros geométricos e velocidades relativas ótimos para a obtenção de máxima potência. O método de painéis foi adaptado de forma a incluir os efeitos rotacionais das pás a fim de predizer cargas aerodinâmicas em estado estacionário. A formulação é tridimensional e conta com efeitos de esteira e velocidades angulares. Um estudo de caso para uma pá de turbina eólica de 2MW de potência foi utilizado para demonstrar as capacidades do código desenvolvido. Para avaliar as capacidades do código, foram feitas três tipos de validações. Primeiro foram comparados resultados da literatura da teoria de elemento de pá e do método de elemento fonte-dipolo, "Doublet-Source Lattice", (por separado) com os resultados obtidos pelo código. Uma última validação quantitativa foi feita mediante a comparação com os resultados de um software de fluidodinâmica computacional. O trabalho apresentado não pretende concorrer com os pacotes comerciais de CFD. O que se pretende é desenvolver uma ferramenta de projeto preliminar de pás de turbinas eólicas que permita obter um projeto ótimo em um tempo relativamente curto. Futuramente se pretende continuar esta investigação aderindo ao código a possibilidade de analisar o comportamento estrutural e aeroelástico de pás de turbina eólica, asas e pás de helicópteros.

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Campos, Luiz Guilherme Costa. "Uma metodologia para ensaio e simulação dos fenômenos de transporte de detergente em lavadoras domésticas de eixo vertical." reponame:Repositório Institucional da UFPR, 2015. http://hdl.handle.net/1884/40989.

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Abstract:

Orientador : Prof. Dr. Christian Johann Losso Hermes
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 31/07/2015
Inclui referências : fls. 111-115
Área de concentração: Fenômenos de transportes e mecânica dos sólidos
Resumo: O transporte de detergente entre compartimentos e através do tecido durante o processo de lavagem em lavadoras domésticas de carregamento superior (eixo vertical) são estudados no presente trabalho. Uma metodologia experimental foi desenvolvida com o intuito de observar a variação temporal da concentração de detergente em cada compartimento como também numa sonda que simula uma peça real de tecido. Realizou-se um experimento fatorial completo o qual evidenciou que o local de inserção do detergente assim como a velocidade de agitação são os fatores determinantes do processo. Criou-se um modelo transiente global para simular o transporte advectivo-difusivo do detergente. As equações diferenciais ordinárias foram resolvidas numericamente utilizando um algoritmo de incremento de tempo adaptativo. Os parâmetros de fechamento adotados no modelo foram obtidos através dos dados experimentais, o que evidencia o caráter semi-empírico do modelo. As previsões do modelo para a variação temporal da concentração de detergente e os dados experimentais tiveram concordância dentro de uma faixa de incerteza de medição (~15%) para a maior parte dos casos vistos. Palavras-chave: Transferência de massa. Análise experimental. Simulação transiente. Transporte de detergente. Lavadora de roupa.
Abstract: The detergent transport between the compartments and through the garments during the washing process in household top-load washing machines is investigated. An experimental methodology was put forward for evaluating the time evolution of the detergent concentration in each compartment, and also in a probe enveloped by a cottonlinen that emulates the garments. The experiments were carried out following a full factorial experiment, pointing out the detergent insertion location and the agitation speed as the rate-determining factors. A lumped transient model was advanced for the advective-diffusive transport of detergent. The set of ODEs was solved numerically through an adaptive time-step algorithm. The closing parameters required by the model were reduced from the experimental data, thus providing the model with a semi-empirical character. The model predictions for the time evolution of the detergent concentration and the experimental data agreed to within the range of the measurement uncertainties (~15%) for the cases majority. Keywords: Mass transfer. Experimental analysis. Transient simulation. Detergent transport. Washing machine.

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Pustelnik, Marcelo. "Metodologia computacional para o estudo do efeito da cablagem na distribuição de temperatura em equipamentos eletrônicos." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2004. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=646.

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Abstract:

O escopo deste trabalho ée avaliar o efeito da cablagem na modelagem da distribuição de temperatura em equipamentos eletrônicos em racks de aeronaves através do uso de CFD (Computacional Fluid Dynamic). Para alcançar este objetivo, o estudo se concentra na simulação de quatro casos. Os casos padrão e sem ventilação que não consideram o efeito da cablagem. Os casos de velocidade constante e de pressão constante na entrada empregam o efeito do meio poroso. A cablagem ée modelada como um meio poroso, ou seja, um termo fonte ée adicionado nas equações da continuidade, de quantidade de movimento e de energia. O modelo de turbulência escolhido para a simulação ée o k- padrão por ser utilizado freqüentemente em escoamentos turbulentos semelhantes ao caso em estudo, além de reduzir esforços computacionais se comparado ao modelo das tensões de Reynolds ou o LES (Large Eddy Simulation). Uma malha de 93503 elementos ée gerada para a simulação. A partir das temperaturas experimentais, os fluxos de calor de cada equipamento são calculados e empregados como parâmetros de entrada para cada caso. O caso padrão e sem cablagem mostra o escoamento e a distribuição de temperaturas preliminares. O caso sem ventilação e sem cablagem, isto é, em uma condição sem entrada de ar condicionado indica que o efeito da convecção natural ée importante na distribuição de temperatura dos equipamentos. Dentro do caso de velocidade constante, o efeito do meio poroso ée verificado através do cálculo de diversos termos fonte, sendo que o aumento da pressão não afeta a distribuição de temperatura no interior do rack. No último caso, ou seja, de pressão constante com cablagem, diversos termos fontes são empregados e verifica-se que o aumento de velocidade na entrada modifica a distribuição de temperatura nos componentes. A existência de uma velocidade ótima foi notada, ou seja, um acréscimo na velocidade do escoamento na entrada do rack não altera mais a distribuição de temperatura dos equipamentos eletrônicos.

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Vieira, Ana Elisa de Mello [UNESP]. "Metodologia para determinar a relação dose-resposta de produtos fluoretados utilizando esmalte bovino e modelo de ciclagem de pH." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2003. http://hdl.handle.net/11449/95477.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003Bitstream added on 2014-06-13T18:31:57Z : No. of bitstreams: 1 vieira_aem_me_araca.pdf: 1153148 bytes, checksum: 441e38e8029d7e636443d6507c2e83c4 (MD5)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
O objetivo do presente trabalho foi desenvolver metodologia para determinar a relação dose-resposta de produtos fluoretados utilizando esmalte bovino e modelo de ciclagem de pH. Os blocos de esmalte, previamente selecionados através de microdureza de superfície, foram submetidos ao tratamento diário com solução placebo e soluções de NaF a 275, 550, e 1100 ppm F. Foram realizados dois métodos in vitro de desafio cariogênico para verificar o potencial dos produtos fluoretados para inibir a perda mineral (Des>Re) e a capacidade para promover a remineralização (Re>Des). Fatores de influência nas lesões in vitro produzidas no esmalte de dente bovino, como tempo de desmineralização e pH, tempo de remineralização, composição das soluções desmineralizadoras e remineralizadoras, freqüência e tempo de aplicação das soluções fluoretadas e duração da ciclagem foram O alterados para o estabelecimento de metodologia sensível, a partir dos modelos de Ten Cate & Duijsters (1982) e Featherstone et al. (1986). Após, realizou-se o cálculo da variação da microdureza de superfície, percentagem de volume mineral e flúor presente no esmalte. Testes paramétricos e não-paramétricos e análise de regressão foram utilizados para determinar relação dose-resposta entre os tratamentos realizados. As modificações propostas proporcionaram padronização das metodologias atingindo um alto nível de precisão, evidenciando relação dose-resposta entre os tratamentos em termos de flúor presente no esmalte, microdureza de superfície e percentagem de volume mineral em secção longitudinal.
The aim of the present study was to establish methodology for verification of fluoride product dose-response relationship using a bovine enamel and pH-cycling model. Enamel blocks, previously selected in regards to surface microhardness, were submitted to daily treatment with placebo and NaF solutions (275, 550 and 1100 ppm F). Two in vitro methods of cariogenic challenge were performed to verify the potential of fluoride products to inhibit mineral loss and the ability to promote remineralization. Factors influencing in vitro bovine enamel lesions (time and pH of demineralization, time of remineralization, composition of demineralization and remineralization solutions, frequency and time of application of treatment solutions, and pHcycling duration) were altered for the establishment of a sensitive methodology, based on the studies of Ten Cate & Duijsters (1982) e Featherstone et al. (1986). Then, surface microhardness changes, % mineral volume and enamel’s fluoride were calculated. Parametric and non-parametric tests and regression analysis were applied to establish dose-response relationship among different treatment groups. The proposed models provided for improvement in standardization of methods leading to a higher level of precision, demonstrating dose-response between treatments in regards to enamel’s fluoride, surface microhardness and % mineral volume.

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SPARACINO, SIMONE. "Una metodologia estensiva per simulazioni Lagrangiane 3D-CFD di iniettori benzina e diesel." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2022. http://hdl.handle.net/11380/1270083.

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Abstract:

Nell’ambito di simulazioni 3D-CFD interno cilindro, una corretta modellazione del processo di iniezione è fondamentale per ottenere una valida previsione del miscelamento aria-combustibile, ovvero di combustione, autoaccensione, ed emissioni. Lo scopo principale di questa tesi è l’elaborazione di una metodologia estensiva per la caratterizzazione numerica del processo di iniezione per spray benzina e diesel. Tre fenomeni importanti per l’evoluzione dello spray sono stati analizzati: il break-up primario, il break-up secondario, ed il flash-boiling; essi sono stati analizzati ed una metodologia alternativa per la loro modellazione è proposta. Le simulazioni numeriche sono state effettuate con due codici commerciali, STAR-CCM+ e STAR-CD, entrambi rilasciati da Siemens. I risultati sono validati tramite dati sperimentali in termini di portata di iniezione, immagini di spray, curve di penetrazione, ed analisi Phase Doppler Anemometry (PDA). Per il break-up primario, una strategia di atomizzazione è proposta al fine di estendere le capacità predittive delle simulazioni per un’ampia gamma di condizioni operative. A tal scopo sono presentate simulazioni Lagrangiane 3D-CFD per due iniettori multi-foro. Il primo è un prototipo GDI 5-fori, operante a condizioni ambiente, il secondo è l’iniettore SprayG fornito dall’ Engine Combustion Network (ECN), caratterizzato da una maggiore contropressione. Con lo scopo di validare la strategia di break-up primario, è riportata una simulazione interno iniettore per lo SprayG, con la quale si ottengono informazioni sulla velocità ed il diametro della colonna liquida in uscita dal polverizzatore. Per il break-up secondario, un nuovo modello, d’ora in poi indicato come ‘GruMo’, è proposto. Lo scopo è quello di semplificare l’attività di calibrazione per il break-up secondario nelle simulazioni Euleriane-Lagrangiane per spray benzina e diesel. Pertanto, i parametri del modello vengono impostati come funzioni della densità ambiente, che incide direttamente sulla rottura delle gocce liquide. Il set di funzioni per iniettori benzina è calibrato su un iniettore mono-foro GDI per tre condizioni operative. In seguito, il modello viene validato su un differente iniettore mono-foro GDI, e sull’iniettore GDI 5-fori menzionato in precedenza. Per gli iniettori diesel i parametri del modello sono calibrati sul noto SprayA, fornito da ECN, il quale è rappresentativo di applicazioni commerciali leggere. Successivamente, il modello viene validato su due iniettori mono-foro, chiamati SprayC e SprayD, entrambi rappresentativi di applicazioni commerciali pesanti. Il modello ‘GruMo’ fornisce un buon accordo tra dati sperimentali e numerici per tutti gli iniettori testati, senza una calibrazione dedicata. Viceversa, i modelli più diffusi come il Reitz-Diwakar ed il KHRT, adottati per simulare gli stessi iniettori con costanti di calibrazione di default, forniscono risultati che differiscono significativamente dai dati sperimentali. Infine, il fenomeno di flash-boiling viene analizzato. Esso ricopre potenzialmente un ruolo chiave nel conseguimento di una distribuzione di combustibile target all’interno della camera di combustione per un ampio intervallo di condizioni operative. Infatti, in determinate condizioni, il combustibile subisce un break-up estremamente rapido che porta ad un’accelerata vaporizzazione. In questo lavoro di tesi, è presentata l’applicazione di un modello di flash-boiling alternativo, recentemente implementato da Siemens-PLM in STAR-CD, su un iniettore mono-foro da ricerca. Il nuovo approccio consiste in tre parti principali: un modello di atomizzazione che determina le condizioni iniziali delle gocce e l’angolo di cono complessivo; un modello di vaporizzazione ed un modello di break-up secondario.
A proper modelling of the injection process is mandatory in 3D-CFD in-cylinder simulations, in order to predict the correct formation of the air-fuel mixture, that directly affects combustion, knock and emissions. Therefore, the main goal of this thesis is the formulation of an extensive methodology for the numerical characterization of the injection process for both gasoline and diesel sprays. In particular, the attention is focused on three different phenomena, namely primary break-up, secondary break-up and flash-boiling, which play a significant role in the spray evolution. In the present work, such aspects are investigated and an alternative solution for their modelling is proposed. Numerical simulations are carried out via commercial codes, i.e. STAR-CCM+ and STAR-CD, both licensed by Siemens. Results are validated using experimental datasets consisting of injection rate, spray imaging, liquid penetration curve, and Phase Doppler Anemometry (PDA) data. As for the primary break-up, an atomization strategy is proposed, aiming at extending simulation predictive capabilities over a wider range of operating conditions. 3D-CFD Lagrangian simulations of two different multi-hole injectors are presented. The first is a 5-hole GDI prototype unit operated at ambient conditions, while the second one is the SprayG injector released by the Engine Combustion Network (ECN), characterized by a higher back pressure. Moreover, to validate the primary break-up strategy adopted for the initialization of the droplets, an internal nozzle flow simulation is carried out on the Spray G injector, able to provide information on both velocity and diameter of the liquid jet at the nozzle exit. As for the secondary break-up, a novel model, hereafter indicated as “GruMo”, is proposed. It aims at minimizing the secondary break-up calibration efforts in Eulerian-Lagrangian simulations for both gasoline and diesel sprays. Model parameters are assumed as functions of the ambient density, which directly impacts the disruption of liquid droplets into smaller ones. The set of functions for gasoline injectors is calibrated on a single-hole GDI injector for three different operative conditions. Thereafter model validation is carried out on two different GDI injectors: the first is again a single-hole while the second is the 5-hole GDI prototype mentioned above. In case of Diesel injection, model parameters are calibrated on the well-known SprayA still provided by the ECN, which can be assumed as representative of injectors for light-duty applications. Afterwards, the model is validated on two different single-hole injectors, namely SprayC and SprayD, both representative of injectors for heavy-duty applications. The new “GruMo” model provides a good agreement between numerical and experimental outcomes for all the tested injectors, without any dedicated tuning. Conversely, the most popular models, such as Reitz-Diwakar and KHRT ones, adopted to simulate the same injectors with default calibration constants, provide results which significantly deviate from the experiments. Finally, the flash-boiling phenomenon is faced. It can potentially play a key role to achieve the required fuel distribution inside the combustion chamber over a wide range of engine operating conditions. In fact, under certain conditions, the fuel undergoes extremely accelerated break-up and quickly evaporates. In the present work, the application of an alternative flash-boiling model, recently implemented by Siemens-PLM in STAR-CD, is shown on a single-hole research injector. The new flash-boiling model consists of three main parts: an atomization model able to compute the droplet initial conditions and the overall spray cone angle; an evaporation model and a droplet secondary break-up model.

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Radünz, William Corrêa. "Metodologia de micrositing para terrenos complexos baseada em CFD com softwares livres de código aberto." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2018. http://hdl.handle.net/10183/178563.

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Abstract:

Micrositing é o campo do posicionamento estratégico dos aerogeradores na área do parque eólico visando a con guração mais promissora em termos econômicos ou de produção. Dado que em terrenos complexos as características do vento variam na área do parque eólico de forma não-linear, emprega-se a modelagem numérica do vento por CFD para extrapolar os dados medidos para toda a região. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma metodologia de micrositing em terrenos complexos capaz de auxiliar no projeto do layout e seleção do tipo e altura de eixo do aerogerador que maximiza o fator de capacidade (FC) utilizando softwares livres de código aberto. A metodologia consiste na simulação do vento para várias direções de incidência, assimilação das medições, convers ão de velocidade em densidade de potência, ponderação por frequência de ocorrência de cada direção, sobreposição, seleção das coordenadas dos aerogeradores e cálculo do FC para diversas con gurações de tipo e altura de eixo dos aerogeradores. Veri cação, validação e seleção das constantes do modelo de turbulência é realizada anteriormente às simulações Veri cou-se que o modelo k- produziu um escoamento horizontalmente homog êneo e que o melhor desempenho na validação foi obtido com a escolha de constantes para escoamentos atmosféricos. A metodologia foi demonstrada em uma região de terreno complexo em que o FC do parque eólico proposto apresentou caráter convergente com o re no progressivo da malha, porém oscilatório em termos do número de direções simuladas. Por m, obteve-se FC brutos superiores a 40% para as cinco melhores con gurações e de aproximadamente 52% no melhor caso, indicando bom potencial eólico. A metodologia foi capaz de preencher uma lacuna na literatura cientí ca de micrositing ao possibilitar o planejamento do layout, tipo de aerogerador e altura de eixo, bem como a estimativa da produção e FC brutos da usina em terrenos complexos. Além disso, a estrutura de trabalho com o uso de recursos computacionais livres e de código aberto reforça o caráter de desenvolvimento contínuo, compartilhamento e transparência da metodologia.
Micrositing is the eld concerned with the strategic positioning of wind turbines in the wind farm area aimed at the most promissing con guration economically- or yield-wise. Given the wind characteristics vary non-linearly across the wind farm area in complex terrain, numerical wind modeling with CFD is employed to extrapolate the measured data to the whole site. The present work consists of the development of a micrositing methodology in complex terrain capable of assisting the layout project and selection of wind turbine type and hub height that maximizes the capacity factor (CF) using free and open-source software. The methodology consists of simulating the wind for a number of incoming directions, assimilation of measurements, conversion of wind speed into power density, weighing by frequency of occurrence of each direction, overlapping, selection of wind turbine coordinates and CF calculation for a number of wind turbine types and hub heights. Veri cation, validation and selection of turbulence model constants is performed previous to the simulations It was veri ed that the k- model is able to sustain horizontally-homogeneous ow and that the classic atmospheric ow constants performed best in the validation step. The methodology was demonstrated in a complex terrain region for which the proposed wind farm CF showed converging behavior with progressive mesh re nement, however oscillating with the number of wind directions simulated. Ultimately, CF greater than 40% were obtained with the ve best performing con gurations and approximately 52% in the best case scenario, suggesting good wind potential. The methodology was capable of lling a major gap in the scienti c literature of micrositing for allowing the layout planning, selection of wind turbine type and hub height, as well as gross production estimates and CF for the wind farm in complex terrain. Additionally, the free and open-source-based framework strengthens the continuous development, sharing and transparency of the methodology.

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Oliveira, Marcelo Fernandes de. "Comparação do arrasto de onda obtido com a metodologia ESDU com o obtido pelo BLWF." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2006. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2908.

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Abstract:

Este trabalho tem como objetivo a comparação de metodologias normalmente empregadas pelas EMBRAER (Empresa Brasileira de Aeronáutica) na determinação do arrasto de onda de asas operando em regime transônico. Os métodos avaliados neste trabalho são métodos que, devido à sua boa precisão e rápida velocidade de processamentos, são bastante adequados para serem utilizados no desenvolvimento de uma aeronave, principalmente durante seu projeto preliminar. A parcela do arrasto de onda é bastante significativa para aeronaves voando com velocidade acima de Mach 0.6 e sua importância é cada vez maior à medida que sua velocidade aumenta. No entanto, devido ao grande número de configurações possíveis para a aeronave em fase inicial de concepção, torna-se bastante difícil e custoso a determinação do arrasto de onda através de cálculos computacionais complexos ou ensaios em túnel. Técnicas que permitam uma estimativa rápida, porém confiável, da importância deste tipo de arrasto devem então ser empregadas. A metodologia utilizada deve ser de fácil aplicação, de modo a se avaliar, em um curto espaço de tempo, diversas configurações possíveis e, deste modo, auxiliar na escolha da melhor configuração. Tendo isso em mente, neste trabalho foi analisada a metodologia descrita pelo ESDU, cuja formulação remete a resultados já consagrados na indústria aeronáutica e/ou baseados em procedimentos experimentais, e uma metodologia numérica, BLWF, que utiliza-se de malhas computacionais e do cálculo do escoamento potencial. Inicialmente será apresentada uma breve descrição dos tipos de arrasto que se fazem presentes durante o vôo, bem como a importância de cada uma dessas parcelas. Em seguida, com finalidade ilustrativa, serão apresentados os cálculos e a distribuição do arrasto total em uma aeronave teórica voando na faixa transônica. As descrições dos métodos empregados são apresentada nos capítulos 5 e 6, que é seguido por uma confrontação e análise dos resultados obtidos utilizando-se as duas metodologias apresentadas. Os resultados obtidos pelo ESDU, embora extremamente rápidos, apresentam boa precisão para cálculos preliminares. No entanto, para asas que utilizam perfis supercríticos, a metodologia ESDU tende a sub-avaliar a contribuição do arrasto de onda. O BLWF, por exigir um maior número de parâmetros de entrada e tempo de simulação, é recomendado para uma fase já mais avançada do projeto. Deve-se levam em consideração que, apesar de importante, o arrasto da aeronave não é o único fator relevante na escolha de uma determinada configuração. Parâmetros como qualidade de vôo e até mesmo custos de fabricação jamais devem ser negligenciados.

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Valdebenito, Zambrano Vanessa Haydeé. "Desarrollo de la competencia lectora, comprensión y fluidez, a través de un programa de tutoría entre iguales, como metodología para la inclusión." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2012. http://hdl.handle.net/10803/96309.

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Abstract:

El objetivo del presente estudio fue investigar el impacto del programa educativo Leemos en Pareja, basado en la tutoría entre iguales, respecto a la comprensión y fluidez lectora en la diversidad del aula. El estudio se hizo con una muestra de 127 alumnos que cursaban entre 2º y 5º de primaria, contando con un grupo de comparación de 120 alumnos de los mismos niveles educativos y con 8 profesores que fueron los responsables de poner en marcha la experiencia. Se realizó un acercamiento además a un grupo de 11 alumnos que poseía necesidades de ayuda en el área de la comprensión lectora, para conocer si dicho método favorecía su construcción de aprendizajes. A través de un estudio cuasi-experimental con grupo de comparación, combinado con un seguimiento del proceso de las sesiones de trabajo, especialmente con el análisis de la interacción de una sub-muestra de 14 parejas, se dio respuesta a los objetivos y preguntas de investigación. Los resultados cuantitativos indican diferencias significativas entre las mediciones pre-test y post-test de los alumnos que formaron parte del grupo de intervención, tanto en la comprensión como en la fluidez lectora. El análisis de la interactividad señala que las mejoras se sustentaron en las ayudas andamiadas que prestaba el alumno tutor a su tutorado, cuando este último no podía alcanzar una respuesta de manera autónoma a los interrogantes que se le planteaban sobre el texto. Los mecanismos de mediación puestos en marcha por los tutores hacían referencia a pistas y acoplamiento de ideas, las cuales tuvieron una repercusión positiva en ambos miembros de la pareja. En el caso de la sub-muestra de alumnos que presentaban dificultades iniciales de comprensión lectora, también se evidenciaron avances estadísticamente significativos en sus índices de comprensión y fluidez lectora entre las mediciones pre-test y post- test. En este sentido, se destaca la mediación realizada por los alumnos tutores para facilitar el aprendizaje de sus compañeros vulnerables, ajustando la estructura del programa y ofreciendo ayudas andamiadas referidas a la implementación de pistas y acoplamiento de ideas para la construcción de una respuesta. Se ha evidenciado que las intervenciones que realiza el maestro con estos alumnos y el grupo en general, juega un papel en la modulación de la actividad y la estructura de la sesión que garantiza la interactividad de la pareja. En general, atribuimos las mejoras evidenciadas a las actividades habituales que se desarrollan en el aula a lo largo del currículum para favorecer la competencia lectora, sumadas a las acciones que se contemplaban en el programa Leemos en Pareja fundamentado en el aprendizaje entre iguales, donde el tutor logró aprendizajes poniendo en marcha una serie de mecanismos que promovían el aprendizaje de su compañero y el tutorado porque recibía una ayuda ajustada y permanente de su compañero tutor. En los alumnos que presentaban dificultades en la comprensión lectora, se hace necesario un apoyo previo durante la preparación de la actividad, por parte del tutor, con el fin de preveer posibles dificultades durante el desarrollo de la actividad en los contenidos y en la mediación que se realiza.
The aim of the present study was to investigate the impact of Leemos en Pareja, an educational programme based on peer tutoring, about reading comprehension and reading fluency in the diversity of the classroom. The study was carried out with a sample of 127 students in 2nd and 5th grade of elementary school and a comparison group of 120 students of the same education level, and 8 teachers who were responsible of carrying out the experience. In order to determine whether this method benefits knowledge construction of the students, we were also applied the method to a group of 11 students that required reading comprehension support. We achieved the objectives and obtained answers to the research question presented in this paper, through an almost experimental study with the comparison group, along with the follow up of the process of the working sessions, particularly with the analysis of the interaction of the sub-sample of 14 pairs of students. The quantitative results show meaningful differences between the pre-test and post-test measurement of the students that were part of the intervention group, including reading comprehension and reading fluency. The analysis of the interaction shows that the improvement was based on the scaffolded support given by the tutor student to the tutee, when the latter was not able to answer in an autonomous way to the questions brought up in the text. The mediation mechanisms carried out by the tutors made reference to clues and linking up of ideas, which had a positive impact on both members of the couple. Regarding the case of the student sub-sample that presented initial reading comprehension difficulties, there was meaningful evidence of statistic progress in the rate of reading comprehension and reading fluency between the pre-test and post-test measurement. In this sense, it is outstanding the mediation performed by the tutor students to enable learning to their vulnerables classmates, adjusting the structure of the program and offering scaffolded help, in relation to the implementation of the clues and linking up of ideas for the construction of an answer. It has been shown that interventions made by the teacher with these students and the group in general, play an important role in the adjustment of the activity and the structure of the session that guarantees pair interactivity. In general, we attribute the improvements of reading comprehension to the usual activities that were developed in the classroom throughout the curriculum in conjunction with the actions prescribed by the program Leemos en Pareja, based on peer learning, where the tutor achieved learning through the mechanisms that promoted the learning of the classmate, and where the tutee received adjusted and permanent help from the tutor classmate. Regarding the students presenting reading comprehension difficulties, previous support from the tutor is required during the preparation of the activity in order to anticipate possible difficulties during the content activity development and the mediation that is made.

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Dissertations / Theses on the topic 'Metodologie fluide'

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